专利名称：带有固定随形自耗电极的电渣熔铸的制作方法
技术领域：
本发明是带有固定随形自耗电极的电渣熔铸，它属于电渣熔铸工艺及设备。
电渣熔铸异型件的工艺一般要求有一定的公共型腔，使自耗电极升降运动时能与结晶器壁保持一定的安全间隙，通常，电渣熔铸件的壁厚应大于50mm，对于复杂的异型件和薄壁件，直接进行电渣熔铸就比较困难了；因此，近年来国内外开发了一些新的电渣熔铸工艺，并在一定范围内取得了一些成果。如热穿孔电渣熔铸法-对于薄壁异型空心管状件，将其芯棒置于熔融金属液的表面处，随着金属液面的上升，提升其芯棒，从而达到成型的目的，该工艺的缺点是铸件内孔径必须一致。
活动结晶器电渣熔铸-对于等曲率铸件，如圆柱面、部分球面，将其渣池部分制成直结晶器，成型部分作成铸件要求的曲率，这样进行电渣熔铸，该工艺要求所熔铸的部件曲率(至少在熔铸方向上)不变。
电渣转铸工艺-将自耗电极置于一个外设的活动熔池中进行熔铸，并在熔铸过程中将液体金属转移到成型的型腔内，该工艺的缺点是来自转铸熔池的金属溢流成型的尺寸很有限。
挤压熔池的电渣熔铸工艺-对于那些不利于自耗电极上下运行的型腔，将其结晶器外移，待自耗电极熔化过后再将其挤入的成型过程。该工艺对于大范围的挤压有困难，一是挤压将引起渣层的较大波动，二是挤压的时机选择比较困难。
此外还有双电极串联工艺(以解决短网感抗损失)和非自耗辅助电极(除去有害元素H、O或补偿加热)。
上面所述现有技术中没有解决或解决不完善对于复杂的异型件和薄壁空间变曲面件直接进行电渣熔铸的办法。
本发明的目的是采用带有固定随形自耗电极的电渣熔铸的设备和工艺，对薄壁空间变曲面或复杂异型件可以达到强制溢流的目的，提供了一种低能耗、高生产率，对于大填充比的操作又是不可多得的电渣熔铸新型的工艺方法和设备。
实现本发明的具体内容是对于薄壁空间变曲面及其它复杂异型件，自耗电极无法在型腔内上下运行，因此本发明采用了电渣转铸过程中强制溢流的方案，在曲面型腔的某一部位开设转铸窗口，外设有活动熔池与窗口相联接，在固定曲面型腔内安装固定电极，如
图1所示，该方案使用两套电极活动电极与固定电极，两套结晶器系统活动结晶器(完成电渣转铸工艺)与固定结晶器(异型件成型型腔)。电渣熔铸的过程是通过活动电极所提供的熔融金属来调整固定电极的功率，以满足固定型腔的成型要求，同时活动电极提供固定型腔所需的液体金属，实施的方法可以分三种(1)、在电渣转铸的型腔内安装一个或几个自耗电极，同时通往固定型腔的转铸通道可开设一个或几个，在固定型腔安装一个或几个固定随形自耗电极。
(2)、在固定型腔内同时采用一个或几个活动、固定自耗电极。
(3)、在固定型腔内安装一个或几个固定自耗电极，并开设一个或几个浇口，利用化钢设备熔化的钢水浇入。
本发明与现有技术相比，所具有的优点是(1)、该工艺采用固定随形电极的设计方法，可依赖于所熔铸部件的外形尺寸特征，来解决自耗电极的要求；(2)、对于薄壁类异型件可采用大充填比操作；(3)、对于薄壁类异型件可提高生产效率，耗电省，可节能；(4)、通过固定自耗电极可达到强制溢流成型的目的。
下面通过说明书附图对本发明作进一步说明。
图1是带有固定随形自耗电极的电渣转铸方法。其中1是固定随形自耗电极，2是活动自耗电极，3是渣池，4是固定结晶器，5是金属熔池，6是铸件，7是活动熔池，8是供电设备。
图2是采用活动和固定自耗电极的电渣溶铸的方法。其中1是固定随形自耗电极，2是活动自耗电极，3是渣池，4是固定结晶器，5是金属熔池，6是铸件，8是供电设备。
图3是采用固定自耗电极的电渣浇铸成形方法。其中1是固定随形自耗电极，3是渣池，4是固定结晶器，5是熔池，6是铸件，8是供电设备，9是外设供钢水设备。
实施例如图1采用带有固定随形自耗电极进行电渣熔铸空间变曲面水轮机叶片，该工艺是将叶片的某一窄范围开设一个转铸通道，并设置一个活动熔池7，然后将活动电极2所熔化的钢水浇注到固定型腔4内，并通过固定电极1来调整其型腔内的热平衡，从而达到强制溢流成型的目的，这样即在固定型腔内熔铸成水轮机叶片6。
权利要求
1.一种电渣熔铸的方法，其特征是在电渣转铸的型腔内安装一个或几个固定随形自耗电极，同时通往固定型腔开设一个或几个转铸通道，在固定型腔内安装一个或几个活动自耗电极和一个或几个固定自耗电极以及在固定型腔内安装一个或几个固定电极，并开设一个或几个浇口，利用化钢设备熔化的钢水浇注，这样一个相配合的强制溢流成型的工艺方法。
2.一种电渣熔铸设备，其特征是它是带有固定随形自耗电极的电渣熔铸设备。
全文摘要
本发明带有固定随形自耗电极的电渣熔铸，属于电渣熔铸工艺及设备。使用本发明对于薄壁空间变曲面或复杂异型件的电渣熔铸可以达到强制溢流的目的。提供了一种低能耗、高生产率、可提供大填充比的操作工艺并采用强制溢流成型的工艺方法，提供了一种带有固定随形自耗电极的电渣熔铸设备。
文档编号B22D23/10GK1104944SQ93115998
公开日1995年7月12日 申请日期1993年12月24日 优先权日1993年12月24日
发明者耿成伟, 刘喜海, 胡学军, 徐超, 姜云飞, 王瑞舟 申请人:机械工业部沈阳铸造研究所