CN203653667U - 重熔用消耗电极 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种重熔用消耗电极，该重熔用消耗电极是新型的重熔用的消耗电极，为圆柱体，能够解决在铸造消耗电极时产生的消耗电极的表面裂痕的问题，而且，能够提高支脚与消耗电极之间的焊接操作性。本实用新型的重熔用消耗电极为圆柱体，在上述重熔用消耗电极的外周面设有排列了多个凸部的区域和排列了多个凹部的区域，形成有上述多个凹部的区域为沿周向连续的环状区域，形成有上述多个凹部的区域在上述外周面至少设有两处。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能够用于真空电弧重熔(以下，称作VAR)、电渣重熔(以下，称作ESR)的重熔用的消耗电极。
背景技术
例如，对于高纯度钢、钛等的锭块（日文：インゴット）的制造，通常采用能够在非污染气氛下熔融的被称作VAR、ESR的消耗电极式电弧熔化法。
该消耗电极式电弧熔化法为这样的铸造方法，即：向悬挂在坩埚内的消耗电极供电来产生电弧，使在该电弧热量的作用下自消耗电极熔融、滴下了的熔融液凝固。
在该铸造方法中使用的消耗电极能够通过浇铸规定组成的熔融液、制作母材而得到。并且，例如在VAR中，能够通过这样得到锭块，即：利用消耗电极与熔解池之间的电弧加热，使消耗电极自下端重熔。通过该方法得到的锭块能够由此除去杂质、防止未熔化，从而能够谋求成分组成的均匀化。
对于上述的消耗电极，存在这样的情况：在将规定组成的熔融液浇铸到铸模内得到母材时，在冷却过程中有时会在表面产生裂痕。在该情况下，为了除去消耗电极表面的裂痕部，需要进行车削等切削加工的工序，而导致成品率大幅度降低、工时大幅度上升。
另外，对于消耗电极，为了在接下来的工序中的熔解，通过焊接与被称作支脚（日文：スタブ）的把持用构件接合。并且，对于支脚与消耗电极的焊接，由于消耗电极为圆柱体，因此通常一边使支脚和消耗电极旋转一边进行焊接。
在支脚与消耗电极之间的焊接不完全时，在熔解过程中焊接部暴露于高温，导致焊接强度降低，消耗电极的残余部分有可能自支脚剥离而落入锭块中。在该情况下，需要这样的工序：将混入锭块的非健全部切断除去或再次进行消耗电极式电弧熔化，而导致成品率大幅度降低、工时大幅度增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型的重熔用的消耗电极，该重熔用的消耗电极为圆柱体，能够解决在铸造消耗电极时产生的消耗电极的表面裂痕的问题，而且，能够提高支脚与消耗电极之间的焊接操作性。
本发明人研究了重熔用的消耗电极表面的裂痕的问题及支脚与消耗电极之间的焊接操作性的问题，发现通过使消耗电极主体的外周面采用特定的形状，能够同时实现成品率的提高和工时的削减，完成了本实用新型。
即，本实用新型提供一种重熔用消耗电极，该重熔用消耗电极为圆柱体，在上述重熔用消耗电极的外周面设有排列了多个凸部的区域和排列了多个凹部的区域，形成有上述多个凹部的区域为沿周向连续的环状区域，形成有上述多个凹部的区域在上述外周面至少设有两处。
优选上述凸部及上述凹部为长方体状，更优选为半球状。
并且，优选上述环状区域中的至少两处区域隔着上述圆柱体的轴向上的中心配置在该中心的两侧。
优选对上述多个凸部及多个凹部实施倒角加工以使上述多个凸部的表面及上述多个凹部的表面与上述外周面连接，或者优选上述多个凸部的表面及上述多个凹部的表面均通过曲面与上述外周面连接。
采用本实用新型，无损与支脚的焊接操作性，能够提高重熔用的消耗电极的成品率，例如，是对制造高纯度钢、钛等的锭块有用的技术。
附图说明
图1是表示本实用新型的重熔用消耗电极的表面形状的一例的示意图。
图2是表示在本实用新型的重熔用消耗电极的外周面排列的凸部的一例的示意图。
图3是表示本实用新型的重熔用消耗电极的形状尺寸的一例的示意图。
附图标记说明
1、重熔用消耗电极；2、凸部；3、凹部。
具体实施方式
本实用新型的重要特征在于，圆柱体状的重熔用的消耗电极的外周面采用了特定的形状。
图1示意性地表示本实用新型的重熔用消耗电极的一例。在本实用新型的重熔用消耗电极1的圆柱体状的主体的外周面排列有多个凸部2。这是为了，使重熔用消耗电极1的表面积增加，促进在铸造时与外部之间的热交换。通过在本实用新型的重熔用消耗电极1的圆柱体状的主体的外周面排列多个凸部2，在制作重熔用消耗电极的铸造时，能够促进与外部之间的冷却，快速生成坚固的凝固膜，能够抑制表面裂痕发生，有利于提高成品率。
相对于没有凹凸部的圆柱体的表面积S，优选本实用新型的重熔用消耗电极1的表面积为1.01S～1.20S。若重熔用消耗电极1的表面积小于1.01S，则在铸造时与外部之间的热交换效果变小，难以抑制表面裂痕发生。另一方面，若重熔用消耗电极1的表面积大于1.20S，则重熔用消耗电极1与铸模之间的摩擦阻力变大，难以脱模（日文：抜塊）。
如上述那样，对于支脚与重熔用消耗电极1之间的焊接，由于重熔用消耗电极1为圆柱体，因此通常将重熔用消耗电极1配置在两对辊子上一边使该重熔用消耗电极1进行旋转一边进行消耗电极1与支脚的焊接。若出于上述的目的使重熔用消耗电极1的表面积增加，而在重熔用消耗电极1的整个表面上设置凸部2，则用于载置重熔用消耗电极1的两对辊子与重熔用消耗电极1之间的相对旋转无法顺利地进行。结果，焊接的操作性降低，而且有时会发生无法可靠地进行焊接、焊接强度降低这样的问题。
在本实用新型的重熔用消耗电极1上设有排列了多个凹部3的区域。并且，形成有上述多个凹部3的区域为沿周向连续的环状区域，且至少设有两处。并且，优选上述环状区域中的至少两处区域隔着上述圆柱体的轴向上的中心配置在该中心的两侧。由此，能够使本实用新型的重熔用消耗电极1的表面积增加，能够解决表面裂痕的问题，而且该重熔用消耗电极1能够顺利地与在焊接时所使用的两对辊子接触，能够使重熔用消耗电极1顺利地进行旋转，能够改善焊接操作性，能够确保焊接强度。
在本实用新型的重熔用消耗电极1的主体的外周面排列的凸部2及凹部3只要能够增加该重熔用消耗电极1的表面积即可，可以为任意形状，能够采用长方体状或半球状的形状。从对用于得到重熔用消耗电极的铸模的造型的观点出发，尽可能为简单的形状，优选为长方体状的凸部及凹部，更优选图2所示那样的在长方体的角部形成为圆角形状。从成型性的观点而言，更优选为半球状。
并且，优选在本实用新型的重熔用消耗电极1的主体的外周面排列的凸部2的表面及凹部3的表面均通过曲面与外周面连接，或者优选对该凸部2及凹部3实施倒角加工以使凸部2的表面及凹部3的表面与外周面连接。由此，能够缓和铸模及重熔用消耗电极所产生的热应力，能够抑制在脱模时、冷却时发生表面裂痕。
优选在本实用新型的重熔用消耗电极1的主体的外周面排列的凸部2及凹部3如图1所示那样沿圆柱体的长度方向及周向有规则地排列。由此，能够均匀地冷却重熔用消耗电极1的外周面，能够抑制表面裂痕发生。
本实用新型的重熔用消耗电极1能够通过如下这样得到，即：向为了得到图1所示的凸部2及凹部3而以在圆筒的内壁面形成凹部及凸部的方式造型的铸模内浇铸规定组成的熔融液。
实施例
为了得到图3所示的部位为左右对称构造的重熔用消耗电极1，首先，准备左右对称构造的铸模，该铸模以使图3所示的凸部2及凹部3相对翻转的方式形成。其中，图3所示的没有记载单位的数值的单位均为“mm”。利用该铸模进行铸造，制作3ton的重熔用消耗电极1。通过目视观察铸造后得到的重熔用消耗电极1的表面，能够确认在其表面未发生裂痕等缺陷。
接着，一边使支脚和所得到的重熔用消耗电极1进行旋转一边对它们进行焊接。在焊接操作中，能够使重熔用消耗电极1顺利地进行旋转，能够可靠地进行重熔用消耗电极1与支脚之间的焊接。
接着，将焊接有支脚的重熔用消耗电极1悬挂在坩埚内，向重熔用消耗电极1供电以产生电弧，使在该电弧热量的作用下自重熔用消耗电极1熔融、滴下了的熔融液凝固，制作成锭块。此时，重熔用消耗电极1不会自支脚剥离，能够正常地进行铸造，能够确保焊接性。
Claims (5)
1.一种重熔用消耗电极，该重熔用消耗电极为圆柱体，其特征在于，
在上述重熔用消耗电极的外周面设有排列了多个凸部的区域和排列了多个凹部的区域，形成有上述多个凹部的区域为沿周向连续的环状区域，形成有上述多个凹部的区域在上述外周面至少设有两处。
2.根据权利要求1所述的重熔用消耗电极，其特征在于，
上述凸部及上述凹部为长方体状。
3.根据权利要求1所述的重熔用消耗电极，其特征在于，
上述凸部及上述凹部为半球状。
4.根据权利要求1所述的重熔用消耗电极，其特征在于，
上述环状区域中的至少两处区域隔着上述圆柱体的轴向上的中心配置在该中心的两侧。
5.根据权利要求1～权利要求4中的任意一项所述的重熔用消耗电极，其特征在于，
对上述多个凸部及多个凹部实施倒角加工以使上述多个凸部的表面及上述多个凹部的表面与上述外周面连接，或者上述多个凸部的表面及上述多个凹部的表面均通过曲面与上述外周面连接。
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