本发明涉及钛合金铸造，具体涉及一种钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型及铸造方法和应用。
背景技术：
1、得益于钛合金优良的力化学性能，在航空航天领域钛合金精密复杂铸件需求日益增多，例如对流道表面质量要求严格的复杂管路件及舱体结构铸件，单一的铸造工艺无法同时满足周期短、成本低、高质量铸件对铸型的要求。
2、钛合金常用的铸造工艺有：熔模精密铸造、特种砂型铸造等方法，钛合金特种砂型成型工艺与传统的砂型铸型制备类似，不同之处在于造型材料采用铝矾土等耐火材料，面层经涂料后烧结而成，铸型经组装后而成，其铸型制备不受铸件尺寸限制，铸型制备成本低周期短，因此在大型及超大型钛合金结构件中的研制中具有明显的优势，应用较为广泛。但相比熔模精密铸造，由于特种砂型铸型存在尺寸精度较差，表面光洁度低等缺点，铸件尺寸精度、表面光洁度与熔模精密铸件存在一定差距。
3、为此，获得一种铸造工艺以同时满足周期短、成本低、高质量铸件对铸型的要求是十分必要的。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足，本发明的主要目的在于提供一种钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型及铸造方法和应用，采用本发明中的铸造方法制得的砂型-陶瓷复合铸型适用于表面光洁度要求不同的铸件，实现成本-质量的最佳匹配，突破了尺寸的限制，适用于大-中-小型钛合金构件的铸造。
2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型的铸造方法陶瓷，其包括以下步骤：
3、根据铸件结构，设计型芯结构和铸型结构；
4、采用开放式陶瓷型壳或型芯工艺或者特种砂型铸造工艺制作所述型芯结构；
5、采用特种砂型铸造工艺或者开放式陶瓷型壳或型芯工艺制作所述铸型结构；其中，所述型芯结构的制作工艺与所述铸型结构的制作工艺不同；
6、将所述型芯结构与所述铸型结构进行组合装配，获得所述砂型-陶瓷复合铸型。
7、进一步，采用开放式陶瓷型壳或型芯工艺制作所述型芯结构或者所述铸型结构包括以下步骤：
8、获得蜡模；
9、在所述蜡模的工作面上制作面层型壳；
10、在所述面层型壳上制作背层型壳，之后进行脱蜡及焙烧，制得所述型芯结构或者所述铸型结构。
11、优选地，所述焙烧的温度为700～1200℃，保温时间为3～5h。
12、进一步，所述面层型壳的制作包括：
13、在所述蜡模的工作面上涂挂面层浆料，然后去除多余所述面层浆料；
14、对所述蜡模进行面层淋砂，获得所述面层型壳。
15、优选地，所述面层浆料包括面层耐火粉料和第一粘结剂，所述面层耐火粉料与所述第一粘结剂的质量百分比为(1.5～4):1。
16、优选地，所述面层淋砂采用的面层砂料包括铝矾土。
17、进一步，所述背层型壳的制作包括：
18、在所述面层型壳表面涂挂背层浆料，去除多余所述背层浆料；
19、对所述面层型壳进行背层淋砂，干燥后获得第一层型壳；
20、重复进行至少一次所述背层型壳制作的第一步和第二步，以在所述第一层型壳上再叠加至少一层型壳，获得所述背层型壳。
21、优选地，所述背层浆料包括背层耐火粉料和第二粘结剂，所述背层耐火粉料与所述第二粘结剂的粉液比为1：(1～4)。
22、优选地，所述背层淋砂采用的背层砂料包括铝矾土。
23、进一步，所述面层耐火粉料包括氧化钇、氧化锆中的一种或多种；
24、所述第一粘结剂包括硅溶胶、醋酸锆、硅酸乙酯中的一种或多种。
25、进一步，所述背层耐火粉料包括铝矾土；
26、所述第二粘结剂包括硅溶胶、醋酸锆、硅酸乙酯中的一种或多种。
27、进一步，采用特种砂型铸造工艺制作所述铸型结构或者所述型芯结构其包括以下步骤：
28、获得模具，并利用所述模具压制得到砂型；
29、将所述砂型进行低温烧焙，获得砂型铸型；
30、在所述砂型铸型的与金属液接触的表面上涂覆耐火涂料，形成耐火涂层；
31、将涂覆所述耐火涂层后的所述砂型铸型进行高温焙烧，制得所述铸型结构或者所述型芯结构。
32、优选地，所述低温烧焙的温度为100～500℃，保温时间为3～24h。
33、优选地，所述高温焙烧的温度为700～1200℃，保温时间为3～5h。
34、进一步，在所述砂型铸型的表面上涂覆耐火涂料的过程包括：
35、在所述砂型铸型的与金属液接触的表面上喷涂第一耐火涂料，自然干燥后形成第一耐火涂层；
36、在所述第一耐火涂层上刷涂第二耐火涂料，自然干燥后获得所述耐火涂层。
37、为了实现上述目的，本发明第二方面提供了一种钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型。
38、采用本发明第一方面提供的铸造方法制备得到的钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型，所述砂型-陶瓷复合铸型包括型芯结构和铸型结构，并且采用所述型芯结构和所述铸型结构组合装配形成。
39、为了实现上述目的，本发明第三方面提供了一种砂型-陶瓷复合铸型的应用。
40、采用本发明第一方面提供的铸造方法制备得到的钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型或者本发明第二方面提供的钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型在制备钛或钛合金铸件中的应用，将所述砂型-陶瓷复合铸型置于熔炼炉内，且在浇注熔炼前对其进行预热处理；预热温度为100～300℃。
41、本发明的优势：
42、1、本发明中砂型-陶瓷复合铸型，适用于表面光洁度要求不同的铸件，同时有利于降低铸型成本，缩短制造周期，实现成本-质量的最佳匹配，突破了尺寸的限制，适用于大-中-小型钛合金构件的铸造。
43、2、本发明中的砂型-陶瓷复合铸型整体为开放式铸型，便于尺寸测量，易于观察内外模的表面情况，有利于铸件尺寸精度的控制。
44、3、本发明中砂型-陶瓷复合铸型既保留了特种砂型铸型的优点，同时又克服了关键区铸件尺寸精度、表面光洁度低的缺点，对于钛合金盲腔结构的铸件具有较大优势。
1.一种钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型的铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，采用开放式陶瓷型壳或型芯工艺制作所述型芯结构或者所述铸型结构包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的铸造方法，其特征在于，所述面层型壳的制作包括：
4.如权利要求2所述的铸造方法，其特征在于，所述背层型壳的制作包括：
5.如权利要求3所述的铸造方法，其特征在于，所述面层耐火粉料包括氧化钇、氧化锆中的一种或多种；
6.如权利要求4所述的铸造方法，其特征在于，所述背层耐火粉料包括铝矾土；
7.如权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，采用特种砂型铸造工艺制作所述铸型结构或者所述型芯结构包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的铸造方法，其特征在于，在所述砂型铸型的表面上涂覆耐火涂料的过程包括：
9.一种权利要求1-8任一项所述的铸造方法制备得到的钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型，其特征在于，所述砂型-陶瓷复合铸型包括型芯结构和铸型结构，并且采用所述型芯结构和所述铸型结构组合装配形成。
10.一种权利要求1-8任一项所述的铸造方法制备得到的钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型或者权利要求9所述的钛或钛合金铸造用砂型-陶瓷复合铸型在制备钛或钛合金铸件中的应用，其特征在于，
