JPS58125363A - エレクトロスラグ再溶解による構造物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエレクトロスラグ再溶解圧よる構造物の製造方
法に係シ、特に複雑な断面形状を有する構造物に好適な
製造方法に関する。

従来から、複雑な断面形状を有する構造物を、エレクト
ロスラグ再溶解によシ製造することは周知のことである
。このような製造方法は、例えば、新日本鋳鍛造協会発
行のＢ、Ｅ、バトン、Ｂ、Ｉ。

メトパール、Ｇ、Ａ、ボイコ共著「エレクトロスラグ鋳
造法の原理と応用」に記載されている。

第１図及び第２図はエレクトロスラグ再溶解により製造
される構造物の１例を示したもので、１、製品１は全体
的に略円筒形状をなしているが、横方向に突起部２を有
している。

第３図は上記の製品１の製造中の状況を示しておシ、第
４図はその横断面図である。製品１の一部をなす円筒状
の母材３と水冷鋳型４とによって形成される空間部に、
母材と同種又は異種の材料からなる消耗電極５が挿入さ
れ、この消耗電極５の先端は溶融スラグ浴６内に浸漬さ
れている。また、この消耗電ｆａ５には交流電源７の１
端子が接続され、この交流電源７の他端子は製品１と水
冷鋳型４との底部に設置されている水冷定盤８に接続さ
れている。消耗電極５と水冷定盤８に交流電流を流すと
熔融スラグ浴６の下でエレクトロスラグ再溶解し、生成
され九溶融金属浴９が母材３と接合凝固されることによ
って、製品１が製造される。

このようなエレクトロ再溶解法によれば、製品と同一形
状の鋳聾内でエレクトロスラグ再溶解し、冷却凝固させ
て製品全体を製造する方法に比べて、生産性が向上し、
更Ｋｆｌａ製量が少なくて済み、且つ形状も簡単になり
、鋳型の製作費を大幅に削減できる等の長所がめシ、経
済的なメリットが大きい、 しかしながら、鋳型と製品の一部をなす母材との組合わ
せによって、接緒な形状の構造物を製造する方法には、
鋳型と母材とによって形成されるコーナ一部で溶着接合
不良を生じ易い欠点がめる。

この欠点を第３図及び第４図によシ更に説明すると、第
４図で％に示すような断面形状を有する製品１をエレク
トロスラグ再溶解で製造する場合、コーナ一部Ａ及びＢ
が形成される。この際、これらコーナ一部Ａ及びＢの近
傍の溶融スラグ浴６及び溶融金属浴９は水冷鋳臘４と母
材３に挾まれているために、強く冷却されて消耗電極５
周辺に比べて温度が低くなり、ま九コーナ一部が狭隙で
あるために溶融スラグ浴６及び溶融金属浴９の流動が阻
害され、それにニジ温度の均一化も行表われ難い。従っ
て、コーナ一部人及びＢの母材３真面は、再溶融する根
の加熱を受けず、このため溶融金属９との溶着接合不良
が発生するととＫなる。

更に、溶融スラグ浴６の温度が低いために、接合部の表
面品質の悪化を招き易い。

本発明の目的は、上記の欠点を解消し、構造物の母材と
鋳型とによって形成されるコーナ一部が狭隙であっても
、該コーナ一部の溶着接合不良を防止し、更に接合部の
表面品質を向上させるエレクトロスラグ再溶解による構
造物の製造方法を提供することにある。

本発明は、母材と鋳型によって形成されるコーナ一部に
％消耗もしくは非消耗の補助電極を設置し、これに直流
電流を流して該コーナ一部近傍の溶融スラグ浴及び溶融
金属浴に対して、電磁的な流動を起こさせながら、エレ
クトロスラグ再溶解を行なうととＫより、上記目的を達
成する。

以下、本発明の一実施例を従来例と同部品は同符号を用
いて第５図及び第６図によシ説明する。

第５図は本発明のエレクトロスラグ再溶解による構造物
の製造方法の一実施例を適用したエレクトロスラグ再溶
解の実施状況を示した説明図でるや、第６図は第５図の
■−■断面図でるる、製造する構造物としては１円柱体
の両側に突起部を有するものを使用した。一方の電極に
当たる水冷定盤８上に、構造物の一部である円柱状の母
材３を配置し、その両側面に構造物の突起部と同一形状
の水冷鋳型４を装着配置する。こうして母材３と水冷−
Ｗ４とＫよって形成される空間部に、母材と同種又は異
種の材料からなる消耗電極５を挿入し、この消耗電極５
と前記水冷定盤８とを消耗電極用交流電源７に接続する
。ｔた。前記空間部に入れられる溶融スラグ浴６は、フ
ッ化カルシウム（Ｃ”＊　）ｓ酸化アルミニウム（Ａｌ
ｌＯ８）、酸化カルシウム（ＣＩＯ）等から形成された
ものを用いる。ここまでの構成は略従来列と同様である
が、本実施列の特徴部分は、構造物の一部をなす母材３
と水冷−Ｗ４とによって形成されるコーナ一部分それぞ
れに、補助電極１０を設置するところＫＴｏる。この補
助電極１０と前記水冷定盤８とは補助電極用直流電源１
１に接続される。この補助電極１０は、消耗電極５ニジ
小断面のものが使用され、可能な限りコーナ一部に近接
して配置される。

次に本実施列の動作について説明する。消耗電極５と水
冷定盤８との間に溶融スラグ浴６を介して電源７によシ
交流電流を流すと、ジュール熱が発生して消耗電極５が
溶解される。すると、溶融金鵬浴９が形成されると共に
、母材３は溶融スラグ浴６及び溶融金属浴９によって加
熱され、それらとの接触面は再溶融されて溶融金属と混
合する。

この時に、補助電極１０を通じて補助電極用電源１１か
ら直流電流を流すと、電磁気的作用が働いて、コーナ一
部近傍の溶融スラグ浴６と溶融金−浴９を矢印Ｆ方向（
逆方向でも可）に流動させる。

この回転流動によって、コーナ一部近傍は高温域の溶融
スラグ６及び溶融金属浴９が流入するために＠度が上昇
し、母材３の加熱度が高まると共に、母材３と溶融スラ
グ浴６及び溶融金属浴９との熱物質移動が促進される。

溶解はこうした状態で進行し、溶融金属は水冷鋳屋壁及
び母材境界部から冷却されて接合凝固を開始し１次第に
凝固層の厚みを増して構造物が製造される。この際、母
材３のコーナ一部は電磁気的な回転流動によって溶込み
が促進されるため、溶着接合不良が防止される。

更に、溶融スラグ浴６及び溶融金属浴９の温度が流動に
よって均一となるため、接合部の表面品質の改善が図ら
れる。実際の操業に当たっては、補助電極１０の大きさ
、それに流す電流量は母材３の大きさ及びコーナ一部の
形状等圧よって決定される。

′本奥施的によれば、母材３と水冷鋳型４とＫよって形
成されるコーナ一部近傍に補助電極１０を設置し、この
補助電極を通じて直流電流を溶融スラグ浴６及び溶融金
属浴９に流してｔ＠気気性作用発生させるととＫよシ、
コーナ一部近傍に溶融スラグ浴６と溶融金属浴９０回転
流動を起こさせることによって、コーナ一部分の溶融ス
ラグ浴６及び溶融金属浴９の温度を高め、且つ均一にし
得る効果がめる。このため、母材３の溶込みの促進を図
シ、複雑な断面形状を有する構造物であって、しかもコ
ーナ一部が狭隙であっても、溶着接合不良を防止し得る
効果が１、更に接合部の真面品質を向上させる効果がる
る、 なお、以上の実施列では補助電極１０に直流電流を連続
的に流すことにしたが、消耗電極５に流した交流電流と
同期するように周期的に直流電流を補助電極１０に通電
しても同様な効果を得ることができる。また、母材３の
加熱状態に応じて、補助電極１０への電流量を変化させ
て、流動の程度を調節することも効果的である。

以上記述した如く本発明のエレクトロスラグ再溶解によ
る構造物の製造方法によれば、構造物の母材と鋳型とに
よって形成されるコーナ一部が狭隙であっても、該コー
ナ一部の溶着接合不良を防止し、更に接合部の表面品質
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエレクトロスラグ再溶解による方法によシ製造
される構造物の一列を示した説明図、第２図は第１図の
Ｉ−■断面図、第３図は従来のエレクトロスラグ再溶解
による構造物の製造方法を示し九説明図、第４図は第３
図の■−■断面図、第５図は本発明のエレクトロスラグ
再溶解による構造物の製造方法の一実施飼を示す説明図
、第６図は第５図のｖｔ−ｖｔ断面図である。 １・・・製品、３・・・母材、４・・・水冷鋳型、５・
・・消耗電極、７・・・消耗電極用交流電源、８・・・
水冷定盤、第　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、製造する構造物と同一断面形状を有する鋳型と、構
   造物の一部を成す母材とによって形成される空間部に、
   前記母材と同種又は異種の材料から成る消耗電極を挿入
   し、該消耗電極に交流を通電してエレクトロスラグ再溶
   解させて生成される溶融金属により、前記空間部を充填
   して構造物を製造する方法において、前記母材と前記鋳
   型によって形成されるコーナ一部に、消耗もしくは非消
   耗の補助電極を設置し、該補助電極に直流を通電するこ
   とを特徴とするエレクトロスラグ再溶解によ◆構造物の
   製造方法。