变形电渣熔铸法

变形电渣熔铸法

技术领域

本发明属于冶金、机械专业领域。

背景技术

电渣熔铸是六十年代后开始从电渣重熔和电渣焊发展起来的一门跨(冶金、 机械)专业的新技术，同时蒹有精炼提纯和凝固成型两种功能，用来生产性能要 求很高的机器另件毛坯。

苏共25大评价该方法的发明是相当长一段时期内机器制造业最重要的一项 工艺进展，为强调它发展的重要苏联部长会议作专门决议，苏联电渣熔铸的代 表作有分段电渣熔铸生产的2万吨级远洋货轮柴油机曲轴，已向欧美国家卖专 利；还有原子反应堆阀体等，日、美、英、法、德、捷等都有进展和专利。生 产的代表产品如石油裂化管，大断面弯管等，其它国家的也有不少试制产品。

周总理生前很重视这门技术在我国的应用和发展，国防科工委和国家计委 77年专门召开会议总结推广，我国电渣熔铸的水平已居于世界各国中比较领先 的地位。主要生产大炮身管，飞机喷气涡等。

了解电渣熔铸国内外概况。可参考：

太原钢铁公司等编：电渣熔铸汇编1979年。

钢铁研究总院李正帮等编：电渣熔铸1981年。

电渣熔铸最大的局限性是为了保证电渣重熔过程能稳定进行，自耗电极、 渣池、熔池之间要满足一定的尺寸关系，因此自耗电极不能直接插入型腔的， 毛坯壁厚小于50豪米的，就难于解决成型问题。苏联用转铸法克服这一局限， 效果不够好，实际上成了有衬电渣炉加一般铸造了，性能难与电渣熔铸相比。

发明内容

本发明将变形成型概念和某些变形原理和技术引入电渣熔铸，克服了这一 局限性，同时提高质量和生产率，优点：

①能把电渣熔铸适用范围扩大若干倍。

②性能和内在质量比一般电渣熔铸都能有不同程度的提高，并可在另件(毛 坯)工作应力峰值区，要求强度或韧性最高的地方采取取局部变形和相应的激冷 措施，进一步提高性能。

③有可能成倍提高生产率。

本发明可分三种类型实施

第一种：变形只发生在渣池或渣池和熔池的表层，发生变形部分的结晶器(水 冷成型模具)只需设计成与变形相应的活块，在适当的时候挤入渣池，达到成型 的目的，例如：采用将活块结晶器挤入曲拐部位渣池和熔池衔接的地方，即可 一次成型电渣熔铸曲轴，这种整体熔铸曲轴地质量高消耗少，超过苏联分段熔 焊法制造的曲轴，江西黎川特钢厂用这种方法生产东风、解放、北京吉普等汽 车用曲轴即将大批投产，效果良好。

第二种：变形同时发生在渣池和熔池中，此时结晶器的设计要使整个型腔 处于熔池之中，这可以通过使熔池由下向上逐渐变形(如旋转开合)，或把在变形 过程中会过早凝固的部分改变结晶器的构造减少冷却，甚至采用有衬炉材料等 结构保温，以保证在变形过程中整个型腔能充满液态金属。这种方法特别适用 于壁厚小于20毫米的复杂中小件如连杆、摇臂、铲齿等，结晶器可设计成一次 液态挤压多件的结构，生产效率高。

第三种：变形发生在已经凝固但可以进行塑性变形加工的区域，这部分的 结晶器按塑性加工模具设计，增加必要的冷却控制糸统。这种方法可以用于大 型另件的局部变形塑性加工，也可应用于连续辊轧和辊锻。

综合和灵活应用上述各种变形措施，还可以开辟广阔的甚至相当巧妙的用 途。例如：改竖直电渣重熔为水平电渣重熔在质量等方面带来许多好处，但顶 面成型和配电等方面又产生了若干较难克服的困难或缺点。采用倾斜变形电渣 重熔将会解决这些问题。再如：异形电渣重熔钢锭生产中的若干成型和冶金质 量问题，采用本发明也可以得到良好效果。

随着本发明的实施，国外有的专家关于电渣熔铸将在重型铸钢工业引起某些革 命性变化的论断(美：现代铸造78年11期)，将在更广的范围得到证实，由于它 同时兼有精炼提纯，细化结晶，良好成型，突破复杂件和薄壁小件等成型难点， 同时降低材料和能源消耗等优点，很可能对传统的机器另件毛坯的生产方法： 铸造和锻造，提出挑战。