專利名稱：一種真空自耗爐焊接堵頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及堵頭，更具體地說，涉及一種真空自耗爐焊接堵頭。
背景技術(shù)：
鈦是一種新型金屬材料,分純鈦和鈦合金，純鈦含Ti量99%以上,而鈦合金含Ti量約85%以上，具有比重輕(約4. 5g/cm3，鋼鐵為7. 8g/cm3)、耐腐蝕、使用溫度高(目前最高可達到700°C多)、強度高、塑性好等許多優(yōu)點，廣泛地應用于航空、航天、海洋、建筑、汽車、高爾夫球頭等軍工重要部件、高檔民用產(chǎn)品。真空自耗爐是先進的用于冶煉鈦及鈦合金的設備。根據(jù)目前國內(nèi)外的生產(chǎn)情況，重點偏向于大規(guī)格錠型的產(chǎn)品。目前，根據(jù)生產(chǎn)的工藝流程，先是壓機壓制一等離子焊機焊接一真空自耗爐冶煉。壓機壓制以現(xiàn)有的壓機壓制設備，壓制的形狀有Φ440_、Φ540mm> Φ740mm> Φ840_,其中Φ440mm和Φ540_均為半圓形狀(兩塊半圓拼在一個C>85mm的圓形不銹鋼芯棒上，用來固定壓制的電極塊)，C>740mm和C>840mm為1/4圓形，拼裝原理和前面所述一樣，每塊擠壓電極塊高度約為150mm，通過層層疊加成為一根完整的電極，而電極的頂部需要配備一塊同鋼種、同尺寸并且整塊(中心孔Φ85πιπι)的致密圓形板。等離子焊機焊接壓制完畢后需要用等離子焊接爐將壓制后的電極塊的縫隙進行焊接，焊接完畢后將不銹鋼芯棒抽出后，電極能互相結(jié)合不掉落。真空自耗爐冶煉因為鈦擠壓電極的壓制后的形狀是圓形的，芯棒抽取后的中心孔貫穿整根電極，自耗爐生產(chǎn)時必須將位于頂部的致密圓形板(俗稱為鈦板)中心孔填堵，因為爐頭的料桿連接輔助電極，輔助電極連接需冶煉的電極才能將鈦電極拉起冶煉，料桿連接輔助電極是設備功能范圍內(nèi)，而輔助電極連接需冶煉的電極需要爐內(nèi)焊接，因此電極頭部也就是鈦板必須和輔助電極進行焊接連接，中心孔必須用同鋼種的堵頭進行填堵，以確保焊接時鋼水的不會從頂部的區(qū)域流入電極內(nèi)部，從而確保焊接質(zhì)量；同時，中心孔的填堵，直接影響到冶煉質(zhì)量，原因是一旦鋼水流入中心孔內(nèi)，根據(jù)冶煉的鋼種不同，會影響成分波動，產(chǎn)生質(zhì)量問題。請參閱圖I所示，目前，傳統(tǒng)的填堵電極中心孔I的材料是車削料2與海綿鈦3，方 法是先用車削料2打底，位于中心孔的IOOmm處，再填堵上約80mm的海綿鈦3，圖I中4為輔助電極、5為鈦板，6為海綿鈦擠壓電極。這樣的方法存在的缺陷是I、填堵不結(jié)實，因填堵的密度不夠，焊接過程中鋼水會從縫隙流入，造成內(nèi)部同時融化，海綿鈦顆粒就會調(diào)入下部，使得焊接時鋼水流入中心孔，無法確保有夠多的鋼水量來進行焊接，影響到焊接的質(zhì)量。2、根據(jù)上述原因，一旦鋼水流入，會影響的整根冶煉電極的成分，使得產(chǎn)生質(zhì)量問題，例如富鈦偏析。3、實際操作分兩步，使得操作較為繁瑣。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本實用新型的目的是提供一種真空自耗爐焊接堵頭，在焊接時能夠避免電極中心孔被燒穿，防止鋼水流淌至電極內(nèi)部。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案該真空自耗爐焊接堵頭，設于海綿鈦擠壓電極上部的鈦板中心孔內(nèi)，所述的鈦板中心孔設有內(nèi)臺階，所述的堵頭與鈦板為同鋼種鈦材，且設計呈相應的臺階狀，包括相連的上端圓柱塊和下端圓柱塊，通過與內(nèi)臺階固定于鈦板中心孔內(nèi)。所述的鈦板中心孔的內(nèi)臺階尺寸為上孔直徑為97mm，高為20mm;下孔直徑為80mm,高為 32mm。所述的堵頭的上端圓柱塊的直徑為95mm,高為18mm,下端圓柱塊的直徑為78mm,高為3Ctam。 所述的鈦板中心孔的內(nèi)臺階的下孔直徑與海綿鈦擠壓電極的中心孔相同。在上述技術(shù)方案中，本實用新型的真空自耗爐焊接堵頭設于海綿鈦擠壓電極上部的鈦板中心孔內(nèi)，所述的鈦板中心孔設有內(nèi)臺階，所述的堵頭與鈦板為同鋼種鈦材，且設計呈相應的臺階狀，包括相連的上端圓柱塊和下端圓柱塊，通過與內(nèi)臺階固定于鈦板中心孔內(nèi)。采用本實用新型的堵頭，在焊接時能夠避免電極中心孔被燒穿，防止鋼水流淌至電極內(nèi)部，并且方便安裝操作，提高了工作效率，同時也防止了電極假焊的現(xiàn)象發(fā)生，提高了焊接質(zhì)量以及安全生產(chǎn)系數(shù)，降低了生產(chǎn)成本。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)的焊接原理示意圖；圖2是本實用新型的真空自耗爐焊接堵頭的使用原理圖；圖3是本實用新型的真空自耗爐焊接堵頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。請參閱圖2 3所示，本實用新型的真空自耗爐焊接堵頭10設于海綿鈦擠壓電極4上部的鈦板5中心孔內(nèi)，其中，所述的鈦板5中心孔設有內(nèi)臺階，所述的堵頭10與鈦板5為同鋼種鈦材，且設計呈相應的臺階狀，包括相連的上端圓柱塊11和下端圓柱塊12，通過與內(nèi)臺階固定于鈦板5中心孔內(nèi)。作為一個實施例，所述的鈦板5中心孔的內(nèi)臺階尺寸為上孔直徑為97mm，高為20mm ;下孔直徑為80mm，高為32mm。所述的堵頭10的上端圓柱塊11的直徑為95mm,高為18mm,下端圓柱塊12的直徑為78mm,高為30mm。所述的鈦板5中心孔的內(nèi)臺階的下孔直徑與海綿鈦擠壓電極4的中心孔相同。當然，根據(jù)冶煉錠型直徑的不同，相應的堵頭10尺寸也可以相應調(diào)整，使得將堵頭10與所使用的鈦板5尺寸留有2mm的間隙，以保證堵頭10可以完全塞入鈦板5的中心孔內(nèi)。由于本實用新型的堵頭10是采用同鋼種的鈦材作為原料，其內(nèi)在密度與鈦板5相同，從而有效的避免了現(xiàn)有技術(shù)中會先融化填充材料的情況，在高溫電弧的沖擊下，鈦板5與堵頭10同時受熱融化，并保證融化的鋼水不內(nèi)流，電極與輔助電極之間的鋼水充足，大大的提高了焊接的質(zhì)量。另外，采用該堵頭10堵塞中心孔，操作簡單方便，安裝堵頭10只需要5秒鐘，節(jié)約了安裝時間，提高了工作效率，并且還有效的防止了電極假焊的現(xiàn)象發(fā)生，提高了焊接質(zhì)量以及安全生產(chǎn)系數(shù)，降低了生產(chǎn)成本。[0021]本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。·
權(quán)利要求1.一種真空自耗爐焊接堵頭，設于海綿鈦擠壓電極上部的鈦板中心孔內(nèi)，其特征在于: 所述的鈦板中心孔設有內(nèi)臺階，所述的堵頭與鈦板為同鋼種鈦材，且設計呈相應的臺階狀，包括相連的上端圓柱塊和下端圓柱塊，通過與內(nèi)臺階固定于鈦板中心孔內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的真空自耗爐焊接堵頭，其特征在于 所述的鈦板中心孔的內(nèi)臺階尺寸為上孔直徑為97mm,高為20mm ;下孔直徑為80mm,高為 32mm。
3.如權(quán)利要求2所述的真空自耗爐焊接堵頭，其特征在于 所述的堵頭的上端圓柱塊的直徑為95mm,高為18mm,下端圓柱塊的直徑為78mm,高為30mmo
4.如權(quán)利要求2所述的真空自耗爐焊接堵頭，其特征在于 所述的鈦板中心孔的內(nèi)臺階的下孔直徑與海綿鈦擠壓電極的中心孔相同。
專利摘要本實用新型公開了一種真空自耗爐焊接堵頭，設于海綿鈦擠壓電極上部的鈦板中心孔內(nèi)，鈦板中心孔設有內(nèi)臺階，堵頭與鈦板為同鋼種鈦材，且設計呈相應的臺階狀，包括相連的上端圓柱塊和下端圓柱塊，通過與內(nèi)臺階固定于鈦板中心孔內(nèi)。采用本實用新型的堵頭，在焊接時能夠避免電極中心孔被燒穿，防止鋼水流淌至電極內(nèi)部，并且方便安裝操作，提高了工作效率，同時也防止了電極假焊的現(xiàn)象發(fā)生，提高了焊接質(zhì)量以及安全生產(chǎn)系數(shù)，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號H05B7/07GK202799248SQ20122040181
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者張建國, 龔雷 申請人:寶鋼特種材料有限公司