用电渣熔铸-熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴圆柄臂的方法技术

一种用电渣熔铸－熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴圆柄臂的方法为：（１）调整及处理好卧式结晶器；（２）把自耗电极的两端插入结晶器；（３）三元渣系加入结晶器；（４）送电，完成电能和热能的转化；（５）自耗电极熔化形成钢水熔滴穿过渣池，渣池将金属材料中的有害元素吸收；（６）形成熔池，凝固，结晶，形成圆柄臂型铸件；（７）熔焊主轴颈；（８）曲轴自由端和输出端的熔焊成形。其优越性在于：①电渣熔铸的曲轴圆柄臂结晶方向和受力方向一致，提高了受力强度；②生产的圆柄臂铸件的化学成份均匀，金属纯净、组织致密、尺寸精确、表面光泽；③金属纯净度高于锻件，机械性能高于锻件和球墨铸铁件曲轴圆柄臂；④设备简单，功耗小，材料利用率高；⑤成本低。

【技术实现步骤摘要】
用电渣熔铸-熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴圆柄臂的方法用电渣熔铸一熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴圆柄臂的方法(一)
-本专利技术属于重型机械零件制造领域，尤其是一种用电渣熔铸一熔 焊工艺制造大直径内燃机曲轴圆柄臂的方法。(二)
技术介绍
圆柄臂位于大直径内燃机曲轴的输出端和自由端部位，承受巨大 的动力输出。传统的曲轴毛坯圆柄臂生产采用球墨铸铁铸造曲轴和全 纤维挤压锻造，球墨铸铁生产的曲轴圆柄臂机械性能差，投入使用后 使用寿命短；而采用锻造生产的曲轴圆柄臂，生产功耗大、材料利用 率非常低，成本昂贵。(三)
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于专利技术一种用电渣熔铸一熔焊工艺制造大 直径内燃机曲轴圆柄臂的方法，它可以克服现有技术中的不足，且易 操作，材料利用率高。本专利技术的技术方案为 一种用电渣熔铸一熔焊工艺制造大直径内 燃机曲轴圆柄臂的方法，其特征在于它包括以下步骤(1) 调整及处理好卧式异型紫铜制水冷结晶器，其熔体为圆形；(2) 把两根自耗电极的两端插入结晶器；(3) 预先干燥熔化处理好的三元渣系加入结晶器；(4) 送电，电流通过自耗电极接通三元渣系，渣池通过强大的电流 完成电能和热能的转化，调整结晶器出水温度不大于60'C;(5) 自耗电极在渣系中熔化形成钢水熔滴，熔滴在重力、磁场力和 渣系的沸腾的旋转力的影响下穿过渣池，在此过程中，渣池将金属材 料中的有害元素，即夹杂物进一步吸收；(6) 净化后的钢水在渣池底部形成熔池，在循环水的强制冷却下凝 固，完成钢水的结晶，形成圆柄臂型铸件；(7) 同时在形成的圆柄臂型铸件上熔焊主轴颈；(8) 曲轴自由端和输出端的熔焊成形。上述所说的自耗电极底端离结晶器底5 7cm。上述所说的三元渣系的成分为CaF2、乱203和CaO,其中各成 分的含量为CaF2为60~70%、丛203为15~20%和CaO为15~20%; 三元渣系在结晶器内高度控制在8~10cm的熔渣层。 上述所说的送电的功率范围在3.9~5.2KVA/cm2。 上述所说的渣池的温度控制在175(TC 1800'C。 本专利技术的优越性在于①电渣熔铸的曲轴圆柄臂结晶方向和受力 方向一致，提高了受力强度；②生产的圆柄臂铸件的化学成份均匀， 金属纯净、组织致密、尺寸精确、表面光泽；③金属纯净度高于锻件, 机械性能高于锻件和球墨铸铁件曲轴圆柄臂；④设备简单，功耗小， 材料利用率高；⑤成本低。(四) 附圉说明附图说明图1为本专利技术所涉一种用电渣熔铸一熔焊工艺制造大直径内燃 机曲轴圆柄臂的方法的熔铸示意图。 图2为图1的A—A剖面图。其中，l为自耗电极，2为结晶器，3为主轴颈，4为三元渣系， 5为金属溶液，6为电渣熔焊圆柄臂，7为底盘，8为小车。(五) 具体实施例方式实施例 一种用电渣熔铸一熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴圆柄 臂的方法(见图l一2),其特征在于它包括以下步骤(1) 调整及处理好卧式异型紫铜制水冷结晶器2，其熔体为圆形；(2) 把两根自耗电极1的两端插入结晶器2;(3) 预先干燥熔化处理好的三元渣系4加入结晶器2;(4) 送电，电流通过自耗电极接通三元渣系4，渣池通过强大的电 流完成电能和热能的转化，调整结晶器出水温度不大于6(TC;(5) 自耗电极1在三元渣系4中熔化形成钢水熔滴，熔滴在重力、 磁场力和三元渣系的沸腾的旋转力的4影响下穿过渣池，在此过程 中，渣池将金属材料中的有害元素，即夹杂物进一步吸收；(6) 净化后的钢水在渣池底部形成熔池，在循环水的强制冷却下凝 固，完成钢水的结晶，形成圆柄臂型铸件；(7) 同时在形成的圆柄臂型铸件上熔焊主轴颈3;(8) 曲轴自由端和输出端的熔焊成形。上述所说的自耗电极1底端离结晶器底6cm。上述所说的三元渣系4的成分为CaF2、乱203和CaO，其中各 成分的含量为CaF2为709&、丛203为159&和CaO为15%;三元渣系 4在结晶器内高度控制在10cm的熔渣层。上述所说的送电的功率范围在4.6KVA/cm2。上述所说的渣池的温度控制在1S00'C。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用电渣熔铸－熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴圆柄臂的方法，其特征在于它包括以下步骤：（１）调整及处理好卧式异型紫铜制水冷结晶器，其熔体为圆形；（２）把两根自耗电极的两端插入结晶器；（３）预先干燥熔化处理好的三元渣系加 入结晶器；（４）送电，电流通过自耗电极接通三元渣系，渣池通过强大的电流完成电能和热能的转化，调整结晶器出水温度不大于６０℃；（５）自耗电极在渣系中熔化形成钢水熔滴，熔滴在重力、磁场力和渣系的沸腾的旋转力的影响下穿过渣池，在此 过程中，渣池将金属材料中的有害元素，即夹杂物进一步吸收；（６）净化后的钢水在渣池底部形成熔池，在循环水的强制冷却下凝固，完成钢水的结晶，形成圆柄臂型铸件；（７）同时在形成的圆柄臂型铸件上熔焊主轴颈；（８）曲轴自由端和 输出端的熔焊成形。

【技术特征摘要】
1. 一种用电渣熔铸-熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴圆柄臂的方法，其特征在于它包括以下步骤(1)调整及处理好卧式异型紫铜制水冷结晶器，其熔体为圆形；(2)把两根自耗电极的两端插入结晶器；(3)预先干燥熔化处理好的三元渣系加入结晶器；(4)送电，电流通过自耗电极接通三元渣系，渣池通过强大的电流完成电能和热能的转化，调整结晶器出水温度不大于60℃；(5)自耗电极在渣系中熔化形成钢水熔滴，熔滴在重力、磁场力和渣系的沸腾的旋转力的影响下穿过渣池，在此过程中，渣池将金属材料中的有害元素，即夹杂物进一步吸收；(6)净化后的钢水在渣池底部形成熔池，在循环水的强制冷却下凝固，完成钢水的结晶，形成圆柄臂型铸件；(7)同时在形成的圆柄臂型铸件上熔焊主轴颈；(8)曲轴自由端和输出端的熔焊成形。2、 根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金传培，蒋雪耕，李维富，祝德义，张向前，祝神金，乔忠贵，金维春，
申请(专利权)人：天津市三焱电渣钢有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]