專利名稱：帶有固定隨形自耗電極的電渣熔鑄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是帶有固定隨形自耗電極的電渣熔鑄，它屬于電渣熔鑄工藝及設(shè)備。
電渣熔鑄異型件的工藝一般要求有一定的公共型腔，使自耗電極升降運(yùn)動(dòng)時(shí)能與結(jié)晶器壁保持一定的安全間隙，通常，電渣熔鑄件的壁厚應(yīng)大于50mm，對(duì)于復(fù)雜的異型件和薄壁件，直接進(jìn)行電渣熔鑄就比較困難了；因此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開發(fā)了一些新的電渣熔鑄工藝，并在一定范圍內(nèi)取得了一些成果。如熱穿孔電渣熔鑄法-對(duì)于薄壁異型空心管狀件，將其芯棒置于熔融金屬液的表面處，隨著金屬液面的上升，提升其芯棒，從而達(dá)到成型的目的，該工藝的缺點(diǎn)是鑄件內(nèi)孔徑必須一致。
活動(dòng)結(jié)晶器電渣熔鑄-對(duì)于等曲率鑄件，如圓柱面、部分球面，將其渣池部分制成直結(jié)晶器，成型部分作成鑄件要求的曲率，這樣進(jìn)行電渣熔鑄，該工藝要求所熔鑄的部件曲率(至少在熔鑄方向上)不變。
電渣轉(zhuǎn)鑄工藝-將自耗電極置于一個(gè)外設(shè)的活動(dòng)熔池中進(jìn)行熔鑄，并在熔鑄過(guò)程中將液體金屬轉(zhuǎn)移到成型的型腔內(nèi)，該工藝的缺點(diǎn)是來(lái)自轉(zhuǎn)鑄熔池的金屬溢流成型的尺寸很有限。
擠壓熔池的電渣熔鑄工藝-對(duì)于那些不利于自耗電極上下運(yùn)行的型腔，將其結(jié)晶器外移，待自耗電極熔化過(guò)后再將其擠入的成型過(guò)程。該工藝對(duì)于大范圍的擠壓有困難，一是擠壓將引起渣層的較大波動(dòng)，二是擠壓的時(shí)機(jī)選擇比較困難。
此外還有雙電極串聯(lián)工藝(以解決短網(wǎng)感抗損失)和非自耗輔助電極(除去有害元素H、O或補(bǔ)償加熱)。
上面所述現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有解決或解決不完善對(duì)于復(fù)雜的異型件和薄壁空間變曲面件直接進(jìn)行電渣熔鑄的辦法。
本發(fā)明的目的是采用帶有固定隨形自耗電極的電渣熔鑄的設(shè)備和工藝，對(duì)薄壁空間變曲面或復(fù)雜異型件可以達(dá)到強(qiáng)制溢流的目的，提供了一種低能耗、高生產(chǎn)率，對(duì)于大填充比的操作又是不可多得的電渣熔鑄新型的工藝方法和設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體內(nèi)容是對(duì)于薄壁空間變曲面及其它復(fù)雜異型件，自耗電極無(wú)法在型腔內(nèi)上下運(yùn)行，因此本發(fā)明采用了電渣轉(zhuǎn)鑄過(guò)程中強(qiáng)制溢流的方案，在曲面型腔的某一部位開設(shè)轉(zhuǎn)鑄窗口，外設(shè)有活動(dòng)熔池與窗口相聯(lián)接，在固定曲面型腔內(nèi)安裝固定電極，如

圖1所示，該方案使用兩套電極活動(dòng)電極與固定電極，兩套結(jié)晶器系統(tǒng)活動(dòng)結(jié)晶器(完成電渣轉(zhuǎn)鑄工藝)與固定結(jié)晶器(異型件成型型腔)。電渣熔鑄的過(guò)程是通過(guò)活動(dòng)電極所提供的熔融金屬來(lái)調(diào)整固定電極的功率，以滿足固定型腔的成型要求，同時(shí)活動(dòng)電極提供固定型腔所需的液體金屬，實(shí)施的方法可以分三種(1)、在電渣轉(zhuǎn)鑄的型腔內(nèi)安裝一個(gè)或幾個(gè)自耗電極，同時(shí)通往固定型腔的轉(zhuǎn)鑄通道可開設(shè)一個(gè)或幾個(gè)，在固定型腔安裝一個(gè)或幾個(gè)固定隨形自耗電極。
(2)、在固定型腔內(nèi)同時(shí)采用一個(gè)或幾個(gè)活動(dòng)、固定自耗電極。
(3)、在固定型腔內(nèi)安裝一個(gè)或幾個(gè)固定自耗電極，并開設(shè)一個(gè)或幾個(gè)澆口，利用化鋼設(shè)備熔化的鋼水澆入。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所具有的優(yōu)點(diǎn)是(1)、該工藝采用固定隨形電極的設(shè)計(jì)方法，可依賴于所熔鑄部件的外形尺寸特征，來(lái)解決自耗電極的要求；(2)、對(duì)于薄壁類異型件可采用大充填比操作；(3)、對(duì)于薄壁類異型件可提高生產(chǎn)效率，耗電省，可節(jié)能；(4)、通過(guò)固定自耗電極可達(dá)到強(qiáng)制溢流成型的目的。
下面通過(guò)說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是帶有固定隨形自耗電極的電渣轉(zhuǎn)鑄方法。其中1是固定隨形自耗電極，2是活動(dòng)自耗電極，3是渣池，4是固定結(jié)晶器，5是金屬熔池，6是鑄件，7是活動(dòng)熔池，8是供電設(shè)備。
圖2是采用活動(dòng)和固定自耗電極的電渣溶鑄的方法。其中1是固定隨形自耗電極，2是活動(dòng)自耗電極，3是渣池，4是固定結(jié)晶器，5是金屬熔池，6是鑄件，8是供電設(shè)備。
圖3是采用固定自耗電極的電渣澆鑄成形方法。其中1是固定隨形自耗電極，3是渣池，4是固定結(jié)晶器，5是熔池，6是鑄件，8是供電設(shè)備，9是外設(shè)供鋼水設(shè)備。
實(shí)施例如圖1采用帶有固定隨形自耗電極進(jìn)行電渣熔鑄空間變曲面水輪機(jī)葉片，該工藝是將葉片的某一窄范圍開設(shè)一個(gè)轉(zhuǎn)鑄通道，并設(shè)置一個(gè)活動(dòng)熔池7，然后將活動(dòng)電極2所熔化的鋼水澆注到固定型腔4內(nèi)，并通過(guò)固定電極1來(lái)調(diào)整其型腔內(nèi)的熱平衡，從而達(dá)到強(qiáng)制溢流成型的目的，這樣即在固定型腔內(nèi)熔鑄成水輪機(jī)葉片6。
權(quán)利要求
1.一種電渣熔鑄的方法，其特征是在電渣轉(zhuǎn)鑄的型腔內(nèi)安裝一個(gè)或幾個(gè)固定隨形自耗電極，同時(shí)通往固定型腔開設(shè)一個(gè)或幾個(gè)轉(zhuǎn)鑄通道，在固定型腔內(nèi)安裝一個(gè)或幾個(gè)活動(dòng)自耗電極和一個(gè)或幾個(gè)固定自耗電極以及在固定型腔內(nèi)安裝一個(gè)或幾個(gè)固定電極，并開設(shè)一個(gè)或幾個(gè)澆口，利用化鋼設(shè)備熔化的鋼水澆注，這樣一個(gè)相配合的強(qiáng)制溢流成型的工藝方法。
2.一種電渣熔鑄設(shè)備，其特征是它是帶有固定隨形自耗電極的電渣熔鑄設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明帶有固定隨形自耗電極的電渣熔鑄，屬于電渣熔鑄工藝及設(shè)備。使用本發(fā)明對(duì)于薄壁空間變曲面或復(fù)雜異型件的電渣熔鑄可以達(dá)到強(qiáng)制溢流的目的。提供了一種低能耗、高生產(chǎn)率、可提供大填充比的操作工藝并采用強(qiáng)制溢流成型的工藝方法，提供了一種帶有固定隨形自耗電極的電渣熔鑄設(shè)備。
文檔編號(hào)B22D23/10GK1104944SQ93115998
公開日1995年7月12日 申請(qǐng)日期1993年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月24日
發(fā)明者耿成偉, 劉喜海, 胡學(xué)軍, 徐超, 姜云飛, 王瑞舟 申請(qǐng)人:機(jī)械工業(yè)部沈陽(yáng)鑄造研究所