СПОСОБ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ОТЛИВОК ПРИ ЛИТЬЕ ЛОПАТОК ГАЗОВЫХ ТУРБИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК С НАПРАВЛЕННОЙ И МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ ПРИ ЛИТЬЕ ЛОПАТОК ГАЗОВЫХ ТУРБИН

1. Способ направленной кристаллизации отливок лопаток газовых турбин, включающий вертикальное перемещение керамической оболочковой формы для вакуумного литья с кристаллизуемой расплавленной массой из зоны нагрева в зону охлаждения и ее охлаждение потоком инертного газа, направленным в верхнюю часть зоны охлаждения формы, отличающийся тем, что охлаждение отливки лопатки осуществляется, по меньшей мере, одним сверхзвуковым потоком инертного газа с расходом 0,5-2 г/сек на сопло, который направляют в форму на область кристаллизации отливки лопатки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отливку лопатки с хордой до 50 мм охлаждают одним сверхзвуковым потоком инертного газа с расходом 0,5-2 г/сек на сопло, который направляют в форму на область кристаллизации ближайшего края отливки лопатки.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отливку лопатки с хордой 50-70 мм охлаждают двумя сверхзвуковыми потоками инертного газа с расходом 0,5-2 г/сек на сопло, которые направляют в форму на область кристаллизации напорной грани и на область кристаллизации спинки отливки лопатки соответственно.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отливку лопатки с хордой более 70 мм охлаждают тремя сверхзвуковыми потоками инертного газа с расходом 0,5-2 г/сек на сопло, которые направляют в форму на область кристаллизации ближайшего края, на область кристаллизации напорной грани и на область кристаллизации спинки отливки лопатки соответственно.
5. Устройство для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой при литье лопаток газовых турбин, содержащее помещающуюся в вакуумном кожухе вертикальную технологическую камеру, над которой находится средство плавления сплава и разливки расплавленной массы в литейную форму и которая поделена по горизонтали на зону нагрева и зону охлаждения теплоизоляционным экраном в виде щита с центральным отверстием, при этом в кожухе находится средство подачи потоков охлаждающего инертного газа, отличающееся тем, что между зоной нагрева и состоящей из двух частей зоной охлаждения на стопорном кольце (14), вмонтированном в цилиндрическую стенку (15), установлен теплоизоляционный экран (9) на расстоянии от основании стенки, составляющем 0,25, предпочтительно 0,30-0,55 ее высоты, в кожухе (16) технологической камеры в зоне охлаждения находится кольцевой газосборник (17), который подает потоки охлаждающего инертного газа и оснащен двунаправленными эжекторами (18) газа, находящимися на расстоянии, по меньшей мере, 40 мм, предпочтительно 45-75 мм от нижней поверхности теплоизоляционного экрана (9).
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что под технологической камерой находится привод для перемещения вверх и вниз кристаллизатора (3) с водяным охлаждением, на котором установлена литейная форма (1).
7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что технологическая камера в зоне (4) нагрева содержит индуктор (11) и графитовую муфельную печь (13), разделенные теплоизоляционным слоем.
8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что часть центрального отверстия в теплоизоляционном экране (9) закрыта гибкими пластинками из теплоизоляционного материала в форме круговых секторов, выполненных путем радиальных разрезов в теплоизоляционном экране (9).
9. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оснащено съемным теплоизоляционным экраном (9) с центральным отверстием переменного диаметра, соответствующего диаметру литейной формы (1).
10. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что стопорное кольцо (14) теплоизоляционного экрана (9) изготовлено из углеродного композиционного материала, а цилиндрическая стенка (15) теплоизоляционного экрана (9) изготовлена из прессованного графитового войлока.
11. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что кожух технологической камеры в зоне (10) ее охлаждения оснащен водяным охлаждением.
12. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что во внутренней стенке кольцевого газосборника (17) имеются отверстия для размещения газовых эжекторов (18).
13. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что газовые эжекторы (18) кольцевого газосборника (17) оснащены сверхзвуковыми соплами с критическим диаметром 0,7-1,5 под тупым углом 10-15 градусов и расходом газа 0,5-2 г/сек при давлении газа 3-10 бар в критическом сечении сопла.