《熔模精密鑄造硅基陶瓷型芯設(shè)計(jì)規(guī)范》編制說明

2《熔模精密鑄造硅基陶瓷型芯設(shè)計(jì)規(guī)范》編制說明2023年7月6日，中國國際科技促進(jìn)會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會發(fā)布造硅基陶瓷型芯設(shè)計(jì)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)通知”（【20），其中以航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)（簡稱“兩機(jī)”）渦輪葉片采用以鎳基和鈷基為主的耐高溫合金，在定反應(yīng)，這對陶瓷型芯這種特種陶瓷的耐高溫強(qiáng)度提近年來，伴隨我國航空發(fā)動機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展定型，而傳統(tǒng)等軸晶葉片用陶瓷型芯無法應(yīng)用于定等都有了長足發(fā)展，但目前還無對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。本單位中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司、中國與江蘇智疆航空科技有限公司等多家陶瓷型芯專業(yè)葉片和單晶葉片的高性能陶瓷型芯，部分技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于國內(nèi)等關(guān)鍵發(fā)動機(jī)生產(chǎn)中。然而，目前關(guān)于高性能陶瓷生產(chǎn)廠和產(chǎn)品使用主機(jī)廠對陶瓷型芯工藝、性能等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，突破國外技術(shù)封，解決我國航空先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)研制，亟需建立適用于定向晶葉片、3本標(biāo)準(zhǔn)起草單位有：西安交通大學(xué)、中國航京嘉泰信德科技有限公司、中國機(jī)械總院集團(tuán)沈科技有限責(zé)任公司、中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司陽金屬研究所、中國航發(fā)湖南動力機(jī)械研究所、疆航空科技發(fā)展有限公司、東莞市力泉機(jī)械本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人有：張航、郭馨、郭銓義、張鴻、朱宏斌、張紅利、郭新力、劉孝福、魏劍輝、董斌儒、王雷、郝新、李金國、蔣康河、陳文彬、崔鍇、鈕計(jì)芹、該團(tuán)標(biāo)工作組于2023年6月12日成立，主要單位包造單位咸陽勃力模具制造有限公司等單位；熔模精密鑄2023年8月，工作組起草完成標(biāo)準(zhǔn)草案與編制說明，經(jīng)49月底，標(biāo)準(zhǔn)由中國國際科促會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會在全國團(tuán)壁陶瓷型芯模具設(shè)計(jì)要求、陶瓷型芯修復(fù)設(shè)計(jì)相關(guān)要求TemperatureonSurfaceMorphologyandRoughnessof3D-pCeramicCores[J].JournalofInorganicMaterials,2022,37(3):325-332.DOI:10.15541/jim20210654.designofthealumina-basedceramiccorGakujutsuRonbunshi/JournaloftheCe125(8):616-622.DOI:10.2109/jce44(1):394-401.DOI:10.1016/j.ceramint.2017.09.189.[4]康海峰,李飛,趙彥杰,等.鎳基合金空心葉片澆鑄用硅基陶瓷型芯的制航空材料學(xué)報(bào),2013.DOI:CNKI:SUN:H5Alumina-basedCeramicCore[J].JournalofInorganicMaterials,2012,27(3):239-244.DOI:10.3724/SP.J.1077.2012.00239.onpropertiesofsilicaEngineeringofPowderMe596.DOI:10.1016/j.jtbi.2007.09.009.科學(xué)與工程,2011,16(4):6.DOI:10.3969/j.issn.1673-CeramicCoreComposites[J].MaterialsScienceandEngineering,ceramiccorecomposites[J].MaterialsScience&Engineer508(1-2):71-75.DOI:10.1016/j.msea.2008.12.016.GTEturbinebladecastings[J].RussianAeronautics,2007,50(2):227-229.DOI:10.3103/s1068799807020201.[11]薛明曹臘梅.單晶空心葉片用AC-2陶瓷型芯的組織和性能2002,000(004):33-34,37.[12]趙紅亮,樓瑯洪,胡壯麒.Al2O3/SiO2納米復(fù)合陶瓷型芯材料的制備與性能[J].材料研究學(xué)報(bào),2002,16(6):5.DOI:10.3321/j.issn:1005-30Study[J].CeramicsInternational,1995,21(3):187-193.DOI:10.1016/027[15]曹臘梅.國外定向和單晶空心葉片用型芯的工藝61995(5):3.DOI:JournalArticle/5aee0098c095d究所,1989.DOI:http://30/handl芯研制、氧化鋁陶瓷型芯研制、增材制造陶瓷型芯研立有陶瓷型芯漿料制備系統(tǒng)、陶瓷型芯燒結(jié)平臺、陶瓷和成分分析設(shè)備、陶瓷型芯定向凝固澆鑄系統(tǒng)、陶瓷限公司、深圳市萬澤航空科技有限責(zé)任公司在陶瓷型空科技發(fā)展有限公司、江蘇智疆航空科技發(fā)展有限公司負(fù)責(zé)了我國多型軍用發(fā)動機(jī)葉片陶瓷型芯生產(chǎn)任務(wù)，限責(zé)任公司等多家國內(nèi)葉片主要生產(chǎn)廠。標(biāo)準(zhǔn)共同起草瓷型芯高純氧化硅原材料領(lǐng)域具有長期的工作經(jīng)驗(yàn)和批；（陶瓷型芯相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及其初始企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在各單位應(yīng)用良好，預(yù)計(jì)將向陶瓷型芯行業(yè)推廣。74)高剛玉（99.9%）成形陶瓷棒最小尺寸不小于φ0.5mm，采用高純氧化硅（99.99%）成形石英棒最小尺寸不小于0.8mm，主要考慮陶瓷型芯成形能力、預(yù)埋件強(qiáng)度、脫5)陶瓷型芯最小圓柱直徑(φ)不小于0.3mm，成形精度不高于±0.05mm，主要考慮7)芯頭一端與型殼燒結(jié)固定（鎖死端），另一端在平行型芯長度（L1）方向預(yù)留自由伸縮長度，自由移動距離大于±L1×2%，主要氧化鋁型殼膨脹系數(shù)大于氧化硅8)陶瓷型芯缺陷去除區(qū)幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，寬度w≤0.5mm，底部角θ≤60°,主要因?yàn)閲砻孀畲箝L度，底部角θ≤60°,主要因?yàn)槿コ齾^(qū)要覆蓋缺陷位置并且角度小10)單晶陶瓷型芯同爐次試樣條室溫強(qiáng)化后，室溫強(qiáng)度需大于35MPa，室溫強(qiáng)度確保壓11)單晶陶瓷型芯高溫強(qiáng)度不小于10MPa，不大于22MPa，一定高溫強(qiáng)度能抵擋常規(guī)型12)定向晶陶瓷型芯高溫強(qiáng)度不小于15MPa，高溫強(qiáng)度不大于25MPa，一定高溫強(qiáng)度能813)等軸晶陶瓷型芯室溫強(qiáng)度需大于40MPa，該數(shù)值為經(jīng)驗(yàn)值，等軸晶鑄件一般結(jié)構(gòu)較17)陶瓷型芯模具開模方向及分型的設(shè)計(jì)主要基于陶瓷型芯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和取模要求。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。其中，對陶瓷型芯制造單位，預(yù)期將提高產(chǎn)品品產(chǎn)值算，可實(shí)現(xiàn)增收1億人民幣以上。對陶瓷型芯設(shè)合格率30%以上，可實(shí)現(xiàn)增收15億人民幣以上。對模樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情況硅基陶瓷型芯無國際標(biāo)準(zhǔn)，因主要產(chǎn)品保障軍方航準(zhǔn)，并說明未采用國際標(biāo)