[發明專利]電渣熔鑄葉片用多層分段組合式分體異型結晶器

在審

• 申請號: 201910046708.3
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109604566A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 張玉廷
• 申請（專利權）人: 濰坊亞東冶金設備有限公司
• 主分類號: B22D23/10
• 分類號: B22D23/10
• 代理公司: 濰坊博強專利代理有限公司 37244
• 代理人: 牟軍平

本發明公開了一種電渣熔鑄葉片用多層分段組合式分體異型結晶器，包括若干由下到上依次連接的結晶器層模，相鄰兩所述結晶器層模之間設有層模連接裝置；各所述結晶器層模包括層模支座，所述層模支座上設有結晶器層腔，若干所述結晶器層腔上下連通構成異型型腔；所述層模支座上設有層腔冷卻裝置；本發明將結晶器設置為多層所述結晶器層模構成的結構，每層的高度可由該段所述結晶器層腔的形狀合理設計，使用時每電渣熔鑄一層再連接上一層，層層熔鑄后形成葉片；這樣可解決自耗電極不易插入異型型腔的困難，使得電渣熔鑄技術可應用于葉片鑄造，生產出組織致密、質量高、壽命好的葉片，本發明分多層設置，在某層結構出現損壞時更易更換和維護。

技術領域

本發明涉及一種結晶器，尤其涉及一種電渣熔鑄葉片用多層分段組合式分體異型結晶器。

背景技術

目前公知的葉片、螺旋葉片是采用砂模熔鑄成型，即先制造工件模型，然后制造砂模，將液體鋼(或其它金屬合金澆入砂模)，待金屬冷卻后去除砂模，獲得工件。此法鑄造的葉片、螺旋葉片在鑄造過程中葉片內部組織疏松、容易產生氣孔、裂紋等內部缺陷，整體質量不高，使用壽命短。

電渣熔鑄是一種使金屬精煉和鑄造成型一次完成，生產優質合金鑄件的電渣冶金工藝，其基本設備包括電渣爐、結晶器、電源變壓器，結晶器內設置鑄件成型的異型型腔，并配有冷卻裝置，在鑄造時，自耗電極插入型腔內的液渣中，利用電流通過液渣所產生的電阻熱，不斷地將自耗電極熔化，熔化的金屬匯聚成滴，穿過渣層滴入金屬熔池，同時在異型型腔內凝固成鑄件。該工藝獲得的鑄件具有金屬純潔、金屬組織致密、成分和組織均勻、結晶細化、鑄件表面光潔等優點，是理想的葉片鑄造技術。

但在實際應用時，因葉片(如發電機葉輪、螺旋葉片等)都是具有較復雜曲面形狀的零件，所以異型型腔也成為與其匹配的較復雜形狀；另外腔壁多為導電金屬材料，自耗電極不但需要做成與異型型腔相類似的結構以便于形成均勻的熔滴，而且自耗電極要保持不能接觸腔壁而發生短路，因此自耗電極難以順利地伸入異型型腔內形成良好的熔化滴入，這使得電渣熔鑄技術在葉片鑄造行業難以進行應用，目前還沒有可解決上述問題的相關技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可將電渣熔鑄技術用于葉片鑄造，可生產出組織致密、質量高、壽命好的葉片，且方便維護的電渣熔鑄葉片用多層分段組合式分體異型結晶器。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：電渣熔鑄葉片用多層分段組合式分體異型結晶器，包括若干由下到上依次連接的結晶器層模，相鄰兩所述結晶器層模之間設有層模連接裝置；各所述結晶器層模包括層模支座，所述層模支座上設有結晶器層腔，若干所述結晶器層腔上下連通構成異型型腔；所述層模支座上設有層腔冷卻裝置。

作為優選的技術方案，所述結晶器層模包括若干橫向依次連接的結晶器分模，同一層的相鄰兩所述結晶器分模之間設有分模連接裝置。

作為優選的技術方案，所述結晶器分模包括分模筒體，同一層若干所述分模筒體共同構成所述層模支座，同一層相鄰兩所述分模筒體之間設有所述分模連接裝置；所述分模筒體的一端固定密封連接有型腔分片，同一層若干所述型腔分片共同構成所述結晶器層腔的腔壁。

作為優選的技術方案，所述分模筒體的橫截面呈四邊形設置，所述分模筒體包括筒體頂壁、筒體底壁以及位于所述筒體頂壁和所述筒體底壁之間的兩個筒體側壁。

作為優選的技術方案，所述分模連接裝置包括設置在所述筒體側壁上的側法蘭，同一層相鄰兩所述結晶器分模上的所述側法蘭之間連接有固定螺栓。

作為優選的技術方案，所述層模連接裝置包括設置在所述筒體頂壁上的頂法蘭和設置在所述筒體底壁上的底法蘭，所述頂法蘭與上一相鄰所述結晶器分模上的底法蘭之間連接有固定螺栓，所述底法蘭與下一相鄰所述結晶器分模上的頂法蘭之間連接有固定螺栓。