[发明专利]一种水轮发电机用环板的电渣熔铸制造方法

摘要

一种水轮发电机用环板的电渣熔铸制造方法，其特点是：电渣熔铸操作过程有如下步骤：1)渣系与渣量控制，2)引燃方式，3)结晶器选择，4)结晶器旋转控制系统，5)供电参数选择，6)熔铸后铸件合金成分控制，7)铸件热处理工艺选择。本发明为目前水轮发电机座环、顶盖及底环用环板抗撕裂钢板的生产，提供一种净近成型的环板制造技术，并通过采用可旋转结晶器电渣熔铸成型，达到生产环板的技术要求，所生产的环板具有优良的抗层状撕裂性能、较高抗疲劳性能、较高抗裂纹生成和扩展性能，其质量和性能不低于同材质特种锻造产品。

主权项

1.一种水轮发电机用环板的电渣熔铸制造方法，包括设计并制造环扇形内腔的结晶器，以精炼工艺制备自耗电极，采用电渣熔铸工艺成型。其特征在于电渣熔铸操作过程：用于完成精炼自耗电极材料的二次精炼提纯、铸件近净成型等任务，包括有如下步骤：1)渣系与渣量控制渣系采用以CaF₂ 55～85％、Al₂O₃ 15～45％为主，并根据实际合金精炼要求加入MgO、CaO构成多元渣系，其加入重量不高于30％，渣量一般为铸件的1％～10％；2)引燃方式自耗电极在结晶器内采用固态或液态渣引燃，其化学成分以重量百分比为TiO₂：35～65％，CaF₂：35～65％；3)结晶器选择结晶器的材质为全铜或全钢或铜钢组合结晶器，采用纵向环扇面浇铸，以环扇面圆点为旋转中心，保证自耗电极与熔铸面垂直，同时随着熔铸的进行旋转结晶器，并逐步闭合环扇形外弧线一侧结晶器冷却面，达到熔铸近净型环板的目的；4)结晶器旋转控制系统环扇形结晶器通过夹具固定于一个圆盘可旋转平台上，通过感应探头探测熔液面位置，通过控制结晶器旋转速率，使熔铸液面位置始终垂直于自耗电极；5)供电参数选择根据铸件尺寸、电极与结晶器的几何参数并配合旋转参数及熔铸工艺来确定熔铸功率、电压、电流等各个相应电参数，熔铸过程中注意保持电压和电流的稳定。其中电压控制在50～115V、电流控制在5000～20000A；6)熔铸后铸件合金成分(以重量百分比计，表中含量为该元素最大含量)7)铸件热处理工艺为消除铸件内应力、发挥材料机械性能的潜能，采用淬火+回火工艺以及热处理方法，以优化铸件综合性能。