电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器制造技术

本发明专利技术公开了一种电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器，包括若干由下到上依次连接的结晶器层模，相邻两所述结晶器层模之间设有层模连接装置；各所述结晶器层模包括层模支座，所述层模支座上设有结晶器层腔，若干所述结晶器层腔上下连通构成异型型腔；所述层模支座上设有层腔冷却装置；本发明专利技术将结晶器设置为多层所述结晶器层模构成的结构，每层的高度可由该段所述结晶器层腔的形状合理设计，使用时每电渣熔铸一层再连接上一层，层层熔铸后形成叶片；这样可解决自耗电极不易插入异型型腔的困难，使得电渣熔铸技术可应用于叶片铸造，生产出组织致密、质量高、寿命好的叶片，本发明专利技术分多层设置，在某层结构出现损坏时更易更换和维护。

【技术实现步骤摘要】
电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器
本专利技术涉及一种结晶器，尤其涉及一种电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器。
技术介绍
目前公知的叶片、螺旋叶片是采用砂模熔铸成型，即先制造工件模型，然后制造砂模，将液体钢(或其它金属合金浇入砂模)，待金属冷却后去除砂模，获得工件。此法铸造的叶片、螺旋叶片在铸造过程中叶片内部组织疏松、容易产生气孔、裂纹等内部缺陷，整体质量不高，使用寿命短。电渣熔铸是一种使金属精炼和铸造成型一次完成，生产优质合金铸件的电渣冶金工艺，其基本设备包括电渣炉、结晶器、电源变压器，结晶器内设置铸件成型的异型型腔，并配有冷却装置，在铸造时，自耗电极插入型腔内的液渣中，利用电流通过液渣所产生的电阻热，不断地将自耗电极熔化，熔化的金属汇聚成滴，穿过渣层滴入金属熔池，同时在异型型腔内凝固成铸件。该工艺获得的铸件具有金属纯洁、金属组织致密、成分和组织均匀、结晶细化、铸件表面光洁等优点，是理想的叶片铸造技术。但在实际应用时，因叶片(如发电机叶轮、螺旋叶片等)都是具有较复杂曲面形状的零件，所以异型型腔也成为与其匹配的较复杂形状；另外腔壁多为导电金属材料，自耗电极不但需要做成与异型型腔相类似的结构以便于形成均匀的熔滴，而且自耗电极要保持不能接触腔壁而发生短路，因此自耗电极难以顺利地伸入异型型腔内形成良好的熔化滴入，这使得电渣熔铸技术在叶片铸造行业难以进行应用，目前还没有可解决上述问题的相关技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可将电渣熔铸技术用于叶片铸造，可生产出组织致密、质量高、寿命好的叶片，且方便维护的电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器，包括若干由下到上依次连接的结晶器层模，相邻两所述结晶器层模之间设有层模连接装置；各所述结晶器层模包括层模支座，所述层模支座上设有结晶器层腔，若干所述结晶器层腔上下连通构成异型型腔；所述层模支座上设有层腔冷却装置。作为优选的技术方案，所述结晶器层模包括若干横向依次连接的结晶器分模，同一层的相邻两所述结晶器分模之间设有分模连接装置。作为优选的技术方案，所述结晶器分模包括分模筒体，同一层若干所述分模筒体共同构成所述层模支座，同一层相邻两所述分模筒体之间设有所述分模连接装置；所述分模筒体的一端固定密封连接有型腔分片，同一层若干所述型腔分片共同构成所述结晶器层腔的腔壁。作为优选的技术方案，所述分模筒体的横截面呈四边形设置，所述分模筒体包括筒体顶壁、筒体底壁以及位于所述筒体顶壁和所述筒体底壁之间的两个筒体侧壁。作为优选的技术方案，所述分模连接装置包括设置在所述筒体侧壁上的侧法兰，同一层相邻两所述结晶器分模上的所述侧法兰之间连接有固定螺栓。作为优选的技术方案，所述层模连接装置包括设置在所述筒体顶壁上的顶法兰和设置在所述筒体底壁上的底法兰，所述顶法兰与上一相邻所述结晶器分模上的底法兰之间连接有固定螺栓，所述底法兰与下一相邻所述结晶器分模上的顶法兰之间连接有固定螺栓。作为优选的技术方案，所述层腔冷却装置包括设置在各所述分模筒体内且与对应的所述型腔分片相连的分片冷却室，所述分片冷却室串联或者并联设置。由于采用了上述技术方案，电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器，包括若干由下到上依次连接的结晶器层模，相邻两所述结晶器层模之间设有层模连接装置；各所述结晶器层模包括层模支座，所述层模支座上设有结晶器层腔，若干所述结晶器层腔上下连通构成异型型腔；所述层模支座上设有层腔冷却装置；本专利技术将结晶器设置为多层所述结晶器层模构成的结构，每层的高度可由该段所述结晶器层腔的形状合理设计，使用时每电渣熔铸一层再连接上一层，层层熔铸后形成叶片；这样可解决自耗电极不易插入异型型腔的困难，使得电渣熔铸技术可应用于叶片铸造，生产出组织致密、质量高、寿命好的叶片，本专利技术分多层设置，在某层结构出现损坏时更易更换和维护。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1是本专利技术实施例的整体立体结构示意图；图2是本专利技术实施例若干型腔分片组合成异型型腔的立体结构示意图，图中隐去单侧的若干结晶器分模及支撑分模以方便示意；图3是本专利技术实施例位于异型型腔中部一结晶器分模的立体剖视结构示意图；图4是本专利技术实施例位于异型型腔边部一结晶器分模的立体剖视结构示意图；图5是本专利技术实施例最底层结晶器层模组装后的立体结构示意图；图6是本专利技术实施例第二层结晶器层模与最底层结晶器层模组装后的立体结构示意图；图7是本专利技术实施例所针对的叶片立体结构示意图；图8是图7另一视角的立体结构示意图。图中：1-叶片；2-结晶器层模；21-层模支座；22-结晶器层腔；3-结晶器分模；31-分模筒体；32-型腔分片；33-顶法兰；34-底法兰；35-侧法兰；36-对接法兰；4-分片冷却室；41-筒体补壁；42-冷却流体进管；43-冷却流体回管；44-冷却密封板；5-支撑分模。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本专利技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本专利技术的示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。如图1至图8共同所示，电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器，包括若干由下到上依次连接的结晶器层模2，若干所述结晶器层模2构成本实施例的结晶器。相邻两所述结晶器层模2之间设有层模连接装置。各所述结晶器层模2包括层模支座21，所述层模支座21上设有结晶器层腔22，当然所述结晶器层腔22为上下贯通的。若干所述结晶器层腔22上下连通构成异型型腔，所述异型型腔即为本实施例熔滴冷却凝固结晶成叶片1的腔体。所述层模支座21上设有层腔冷却装置。本实施例将结晶器设置成为多层所述结晶器层模2构成的结构，每层的高度可由该段所述结晶器层腔22的形状合理设计，即当叶片1在某一高度段的曲面起伏变化较大时，该段对应的所述结晶器层模2的高度设计较小，这样在该层所述结晶器层模2固定连接后进行电渣熔铸时，自耗电极可方便插入；反之，当叶片1在某一高度段的曲面起伏变化较小时，该段对应的所述结晶器层模2的高度设计可相对加大，这样可尽量减少层数，在保证顺利铸造的前提下，减少铸造次数，提高铸造效率。所述结晶器层模2包括若干横向依次连接的结晶器分模3，即每层的所述结晶器层模2又分成若干个所述结晶器分模3，同一层的相邻两所述结晶器分模3之间设有分模连接装置。本实施例所述结晶器分模3包括分模筒体31，同一层若干所述分模筒体31共同构成所述层模支座21，同一层相邻两所述分模筒体31之间设有所述分模连接装置。所述分模筒体31的横截面呈四边形设置，该四边形可以为梯形、矩形等，本实施例示意为矩形，方便制作。所述分模筒体31包括筒体顶壁、筒体底壁以及位于所述筒体顶壁和所述筒体底壁之间的两个筒体侧壁，所述筒体顶壁、所述筒体底壁和两筒体侧壁均为钢板材质且为焊接成一体后形成所述分模筒体31的。所述分模连接装置包括设置在所述筒体侧壁上的侧法兰35，同一层相邻两所述结晶器分模3上的所述侧法兰35本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器，其特征在于：包括若干由下到上依次连接的结晶器层模，相邻两所述结晶器层模之间设有层模连接装置；各所述结晶器层模包括层模支座，所述层模支座上设有结晶器层腔，若干所述结晶器层腔上下连通构成异型型腔；所述层模支座上设有层腔冷却装置。

【技术特征摘要】
1.电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器，其特征在于：包括若干由下到上依次连接的结晶器层模，相邻两所述结晶器层模之间设有层模连接装置；各所述结晶器层模包括层模支座，所述层模支座上设有结晶器层腔，若干所述结晶器层腔上下连通构成异型型腔；所述层模支座上设有层腔冷却装置。2.如权利要求1所述的电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器，其特征在于：所述结晶器层模包括若干横向依次连接的结晶器分模，同一层的相邻两所述结晶器分模之间设有分模连接装置。3.如权利要求2所述的电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器，其特征在于：所述结晶器分模包括分模筒体，同一层若干所述分模筒体共同构成所述层模支座，同一层相邻两所述分模筒体之间设有所述分模连接装置；所述分模筒体的一端固定密封连接有型腔分片，同一层若干所述型腔分片共同构成所述结晶器层腔的腔壁。4.如权利要求3所述的电渣熔铸叶片用多层分段组合式分体异型结晶器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉廷，
申请(专利权)人：潍坊亚东冶金设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37