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用電渣熔鑄-熔焊工藝制造大直徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法

文檔序號:3244190閱讀:429來源:國知局
專利名稱:用電渣熔鑄-熔焊工藝制造大直徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法
用電渣熔鑄一熔焊工藝制造大直徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法(一) 技術(shù)領(lǐng)域-本發(fā)明屬于重型機械零件制造領(lǐng)域,尤其是一種用電渣熔鑄一熔 焊工藝制造大直徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法。(二)
背景技術(shù)
圓柄臂位于大直徑內(nèi)燃機曲軸的輸出端和自由端部位,承受巨大 的動力輸出。傳統(tǒng)的曲軸毛坯圓柄臂生產(chǎn)采用球墨鑄鐵鑄造曲軸和全 纖維擠壓鍛造,球墨鑄鐵生產(chǎn)的曲軸圓柄臂機械性能差,投入使用后 使用壽命短;而采用鍛造生產(chǎn)的曲軸圓柄臂,生產(chǎn)功耗大、材料利用 率非常低,成本昂貴。(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于發(fā)明一種用電渣熔鑄一熔焊工藝制造大 直徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法,它可以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,且易 操作,材料利用率高。本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種用電渣熔鑄一熔焊工藝制造大直徑內(nèi) 燃機曲軸圓柄臂的方法,其特征在于它包括以下步驟(1) 調(diào)整及處理好臥式異型紫銅制水冷結(jié)晶器,其熔體為圓形;(2) 把兩根自耗電極的兩端插入結(jié)晶器;(3) 預(yù)先干燥熔化處理好的三元渣系加入結(jié)晶器;(4) 送電,電流通過自耗電極接通三元渣系,渣池通過強大的電流 完成電能和熱能的轉(zhuǎn)化,調(diào)整結(jié)晶器出水溫度不大于60'C;(5) 自耗電極在渣系中熔化形成鋼水熔滴,熔滴在重力、磁場力和 渣系的沸騰的旋轉(zhuǎn)力的影響下穿過渣池,在此過程中,渣池將金屬材 料中的有害元素,即夾雜物進一步吸收;(6) 凈化后的鋼水在渣池底部形成熔池,在循環(huán)水的強制冷卻下凝 固,完成鋼水的結(jié)晶,形成圓柄臂型鑄件;(7) 同時在形成的圓柄臂型鑄件上熔焊主軸頸;(8) 曲軸自由端和輸出端的熔焊成形。上述所說的自耗電極底端離結(jié)晶器底5 7cm。上述所說的三元渣系的成分為CaF2、亂203和CaO,其中各成 分的含量為CaF2為60~70%、叢203為15~20%和CaO為15~20%; 三元渣系在結(jié)晶器內(nèi)高度控制在8~10cm的熔渣層。 上述所說的送電的功率范圍在3.9~5.2KVA/cm2。 上述所說的渣池的溫度控制在175(TC 1800'C。 本發(fā)明的優(yōu)越性在于①電渣熔鑄的曲軸圓柄臂結(jié)晶方向和受力 方向一致,提高了受力強度;②生產(chǎn)的圓柄臂鑄件的化學(xué)成份均勻, 金屬純凈、組織致密、尺寸精確、表面光澤;③金屬純凈度高于鍛件, 機械性能高于鍛件和球墨鑄鐵件曲軸圓柄臂;④設(shè)備簡單,功耗小, 材料利用率高;⑤成本低。(四) 附圉說明

圖1為本發(fā)明所涉一種用電渣熔鑄一熔焊工藝制造大直徑內(nèi)燃 機曲軸圓柄臂的方法的熔鑄示意圖。 圖2為圖1的A—A剖面圖。其中,l為自耗電極,2為結(jié)晶器,3為主軸頸,4為三元渣系, 5為金屬溶液,6為電渣熔焊圓柄臂,7為底盤,8為小車。(五)
具體實施例方式實施例 一種用電渣熔鑄一熔焊工藝制造大直徑內(nèi)燃機曲軸圓柄 臂的方法(見圖l一2),其特征在于它包括以下步驟(1) 調(diào)整及處理好臥式異型紫銅制水冷結(jié)晶器2,其熔體為圓形;(2) 把兩根自耗電極1的兩端插入結(jié)晶器2;(3) 預(yù)先干燥熔化處理好的三元渣系4加入結(jié)晶器2;(4) 送電,電流通過自耗電極接通三元渣系4,渣池通過強大的電 流完成電能和熱能的轉(zhuǎn)化,調(diào)整結(jié)晶器出水溫度不大于6(TC;(5) 自耗電極1在三元渣系4中熔化形成鋼水熔滴,熔滴在重力、 磁場力和三元渣系的沸騰的旋轉(zhuǎn)力的4影響下穿過渣池,在此過程 中,渣池將金屬材料中的有害元素,即夾雜物進一步吸收;(6) 凈化后的鋼水在渣池底部形成熔池,在循環(huán)水的強制冷卻下凝 固,完成鋼水的結(jié)晶,形成圓柄臂型鑄件;(7) 同時在形成的圓柄臂型鑄件上熔焊主軸頸3;(8) 曲軸自由端和輸出端的熔焊成形。上述所說的自耗電極1底端離結(jié)晶器底6cm。上述所說的三元渣系4的成分為CaF2、亂203和CaO,其中各 成分的含量為CaF2為709&、叢203為159&和CaO為15%;三元渣系 4在結(jié)晶器內(nèi)高度控制在10cm的熔渣層。上述所說的送電的功率范圍在4.6KVA/cm2。上述所說的渣池的溫度控制在1S00'C。
權(quán)利要求
1. 一種用電渣熔鑄-熔焊工藝制造大直徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法,其特征在于它包括以下步驟(1)調(diào)整及處理好臥式異型紫銅制水冷結(jié)晶器,其熔體為圓形;(2)把兩根自耗電極的兩端插入結(jié)晶器;(3)預(yù)先干燥熔化處理好的三元渣系加入結(jié)晶器;(4)送電,電流通過自耗電極接通三元渣系,渣池通過強大的電流完成電能和熱能的轉(zhuǎn)化,調(diào)整結(jié)晶器出水溫度不大于60℃;(5)自耗電極在渣系中熔化形成鋼水熔滴,熔滴在重力、磁場力和渣系的沸騰的旋轉(zhuǎn)力的影響下穿過渣池,在此過程中,渣池將金屬材料中的有害元素,即夾雜物進一步吸收;(6)凈化后的鋼水在渣池底部形成熔池,在循環(huán)水的強制冷卻下凝固,完成鋼水的結(jié)晶,形成圓柄臂型鑄件;(7)同時在形成的圓柄臂型鑄件上熔焊主軸頸;(8)曲軸自由端和輸出端的熔焊成形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種用電渣熔鑄一熔焊工藝制造大直 徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法,其特征在于所說的自耗電極底端離結(jié)晶 器底5~7cm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種用電渣熔鑄一熔焊工藝制造大直 徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法,其特征在于所說的三元渣系的成分為 CaF2、 AL203和CaO,其中各成分的含量為CaF2為60 7微、AL203 為15~20%和CaO為15~20%;三元渣系在結(jié)晶器內(nèi)高度控制在8~10咖 的熔渣層。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種用電渣熔鑄一熔焊工藝制造大直 徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法,其特征在于所說的送電的功率范圍在 3.9~5.2KVA/cm20
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所說的一種用電渣熔鑄一熔焊工藝制造大直 徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法,其特征在于所說的渣池的溫度控制在 1750'C 畫。C。
全文摘要
一種用電渣熔鑄—熔焊工藝制造大直徑內(nèi)燃機曲軸圓柄臂的方法為(1)調(diào)整及處理好臥式結(jié)晶器;(2)把自耗電極的兩端插入結(jié)晶器;(3)三元渣系加入結(jié)晶器;(4)送電,完成電能和熱能的轉(zhuǎn)化;(5)自耗電極熔化形成鋼水熔滴穿過渣池,渣池將金屬材料中的有害元素吸收;(6)形成熔池,凝固,結(jié)晶,形成圓柄臂型鑄件;(7)熔焊主軸頸;(8)曲軸自由端和輸出端的熔焊成形。其優(yōu)越性在于①電渣熔鑄的曲軸圓柄臂結(jié)晶方向和受力方向一致,提高了受力強度;②生產(chǎn)的圓柄臂鑄件的化學(xué)成份均勻,金屬純凈、組織致密、尺寸精確、表面光澤;③金屬純凈度高于鍛件,機械性能高于鍛件和球墨鑄鐵件曲軸圓柄臂;④設(shè)備簡單,功耗小,材料利用率高;⑤成本低。
文檔編號B22D23/10GK101234418SQ20071005669
公開日2008年8月6日 申請日期2007年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者喬忠貴, 張向前, 李維富, 祝德義, 祝神金, 蔣雪耕, 金傳培, 金維春 申請人:天津市三焱電渣鋼有限公司
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