[实用新型]一种三维空间变曲面铸件电渣熔铸用柔性电极系统

说明书

本实用新型属于电渣熔铸领域，特别一种三维空间变曲面铸件电渣熔铸用柔性电极系统。柔性电极系统由两部分组成，即由与三维变曲面结晶器型腔随型的、具有导向通道的导向电极和在导向电极的导向通道内的、可弯曲变化形状的柔性电极组成；在熔铸过程中，柔性电极在导向电极的导向通道内向熔铸区输送，此柔性电极具有在导向通道内自适应可弯曲的特征。本实用新型解决了复杂形状铸件，特别是三维空间变曲面铸件的电渣熔铸过程所需柔性电极的制造问题，增加了电渣熔铸技术应用的灵活性，拓宽了电渣熔铸工艺可生产铸件的范围。

技术领域

本实用新型属于电渣熔铸领域，特别一种三维空间变曲面铸件电渣熔铸用柔性电极系统。

背景技术

电渣熔铸作为一种集精炼与成型于一体的铸造工艺，目前广泛应用于高质量要求铸件的制造领域。其熔铸以自耗电极为熔铸原料，自耗电极置于结晶器内，加电后电极在熔融态渣层中完成熔铸过程，这一过程需要保持电极与结晶器内腔的工艺安全距离，同时自耗电极作为供电系统的导体使熔融渣层处于通电状态中，通过渣阻产生的热量熔化自耗电极，在熔化过程中需要自耗电极在结晶器中连续下降，来维持熔化过程连续进行，熔化的钢水在水冷结晶器型腔内凝固，随着熔铸的进行自耗电极逐渐融化充满结晶器型腔，直至完成整个熔铸过程。

电渣熔铸所生产的铸件具有组织致密、铸造缺陷少、纯净度高等优点，尤其对于水轮机叶片等过流部件，电渣熔铸工艺方法可以大幅提高叶片的使用寿命及安全性，但是由于电渣熔铸工艺过程要求自耗电极在型腔中连续下降，故无法在三维变曲面叶片铸件电渣熔铸中实施。目前电渣熔铸工艺只能生产具有公共型腔形状的铸件，对于三维变曲面异型铸件，由于形状限制无法设立供电极上下移动的公共型腔，目前采用的刚性的不可变形的电极无法在熔铸过程中连续下降，因此电渣熔铸无法用于制造三维变曲面异型铸件，限制了电渣熔铸工艺的应用范围。

针对水轮发电机叶片、船桨叶片等三维变曲面复杂形状的铸件，目前的工艺方法是采用砂型铸造的方法，这种方法生产的铸件的铸造缺陷较多，影响叶片使用寿命，产品质量无法满足用户的高要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三维空间变曲面铸件电渣熔铸用柔性电极系统，解决目前电渣熔铸过程中自耗电极不能柔性弯曲的技术难题，进而使得一种三维空间变曲面铸件电渣熔铸过程得以实现。

本实用新型的技术方案如下：

一种三维空间变曲面铸件电渣熔铸用柔性电极系统，柔性电极系统由两部分组成，即由与三维变曲面结晶器型腔随型的、具有导向通道的导向电极和在导向电极的导向通道内的、可弯曲变化形状的柔性电极组成；在熔铸过程中，柔性电极在导向电极的导向通道内向熔铸区输送，此柔性电极具有在导向通道内自适应可弯曲的特征。

所述的三维空间变曲面铸件电渣熔铸用柔性电极系统，在柔性电极与结晶器型腔间设置导向电极，导向电极是一种固定的自耗电极，相对于结晶器型腔是随型的、固定的，并与结晶器型腔间保持安全距离，导向电极与随型固定电极为一体砂型铸造结构，或者导向电极为钢板、圆管或方管通过冷弯或冲剪拼焊结构，导向电极与结晶器型腔随型且具有用于约束柔性电极输送方向的导向通道；在结晶器型腔中设置一个或者两个以上导向电极，一个导向电极设置一个或两个以上导向通道。

所述的三维空间变曲面铸件电渣熔铸用柔性电极系统，根据导向通道的数量设置一个或者两个以上柔性电极，分别对其供电和分别调整柔性电极下行输送速度。

所述的三维空间变曲面铸件电渣熔铸用柔性电极系统，采用砂型铸造、轧制、挤压或拉拔制备的柔性电极。