[发明专利]用电渣熔铸－熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴的方法

权利要求书

1. 一种用电渣熔铸-熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴的方法，其特征在于它包括电渣熔铸工艺和电渣熔焊工艺，它由以下步骤构成：

(1)调整及处理好异型紫铜制水冷结晶器I；

(2)把两根自耗电极I的两端插入结晶器I；

(3)将预先干燥熔化处理好的三元渣系I加入结晶器I；

(4)送电，电流通过自耗电极I接通三元渣系I，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70℃；

(5)自耗电极I在三元渣系I中慢慢熔化形成钢水熔滴，熔滴在重力、磁场力和三元渣系I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，形成铸件自由端和输出端；

(7)将主轴颈、连杆颈、自由端和输出端分别插入结晶器II的孔中，并固定好；

(8)调整并处理好根据曲轴曲柄臂形状设计的多片式紫铜制水冷异形结晶器II，把两根自耗电极II的两端插入结晶器II；

(9)将预先干燥熔化处理好的三元渣系II加入结晶器II；

(10)送电电流通过自耗电极接通三元渣系II，渣池通过强大的电流形成电能和热能的转化；

(11)自耗电极II在三元渣系II中慢慢熔化形成钢水熔滴，熔滴在重力、磁场力和三元渣系II的沸腾旋转力等作用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；

(12)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，形成铸件曲柄臂；

(13)重复(7)～(12)步骤，形成新的曲柄臂；

(14)两个曲柄臂构成曲轴的一个拐，同时焊接主轴颈、连杆颈、自由端和输出端，形成曲轴。

2. 根据权利要求1所说的一种用电渣熔铸-熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴的方法，其特征在于所说的步骤(2)中的自耗电极I和(8)中的自耗电极II底端离结晶器底5～7cm。

3. 根据权利要求1所说的一种用电渣熔铸-熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴的方法，其特征在于所说的步骤(3)中的三元渣系I和(9)中的三元渣系II的成分为CaF₂、AL₂O₃和CaO，其中各成分的含量为：CaF₂为60～70％、AL₂O₃为15～20％和CaO为15～20％；三元渣系I和三元渣系II在结晶器内高度控制在8～10cm的熔渣层。

4. 根据权利要求1所说的一种用电渣熔铸-熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴的方法，其特征在于所说的步骤(4)和(10)中的送电的功率范围在3.9～5.2KVA/cm²。

5. 根据权利要求1所说的一种用电渣熔铸-熔焊工艺制造大直径内燃机曲轴的方法，其特征在于所说的步骤(5)和(11)中的渣池的温度控制在1750℃～1800℃。