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电渣冶金加热与金属半固态加工技术的结合

 经过近几年的努力，研究出把电渣冶金加热技术和半固态精密熔覆成型技术**的结合在一起技术，形成一种新的电渣冶金加热及半固态精密熔覆成型技术**技术。应用这项新的发明**技术生产的双金属复合辊轴可以达到如下效果：1 本技术可分别精que控制辊芯加热和复合金属派等不同工艺的温度，所制双金属复合构件和修复再制造构件质量优良。

 2 本技术在渣池腔中采用电渣冶金法对辊芯表层加热，升温速度较快，节能效果显著，技术经济效益巨大，对我国实行可持续发展战略，建设节约型社会具有非常重要意义；3 本技术便于精que控制和调整复合金属材料组织成分和纯净度，更易满足复合金属构件制造和修复再制造的工艺要求。4 本技术的熔覆金属材料晶粒细小、组织致密、成型精度高，可完全消除一般熔覆过程中易产生的氧化、气孔、缩孔、缩松、夹渣、偏析等缺陷。

 5 本技术可对不同型号大小的辊轴类产品进行复合制造和修复再制造，特别是可复合制造和修复再制造大型支承辊，属于绿色环保型产业；6 本技术可对同一金属通过多次复合，制造质量优良的大型甚至巨型工件，为大型铸锻件制造开辟了新途径；7本技术应用范围广：（1）本技术可对不同形状的产品如矩形体、多边形体、园柱形体等多种形状的工件进行复合制造及修复；（2） 本技术可复合不同厚度的金属复合层，对较薄的金属复合层也可精que成形；8 本技术结构较简单，投资较小，易实现精que定量和自动控制。

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电渣重熔炉的工艺特点

 电渣重熔属于二次精炼方法，自耗电极是其原料，自耗电极可由其他的冶炼方法获昨，如电弧炉、感应炉、真空感应炉和真空自耗炉等制备。电渣重熔的目的是在初炼的基础上进一步提纯钢、合金和改善钢锭的结晶组织，从而获得高质量的金属产品，与其他的冶金方法相比，具有以下的特点：

 ①金属的熔化、浇注和凝固在一个较纯净的环境中实现，减少了钢液的污染。

 ②具有良好的冶金反应的热力学和动力学条件，电渣重熔过程中渣池温度通常在1750℃以上，电极下端至金属熔池中心区域的熔渣温度可达1900℃左右，钢液的过热度可达450℃左右，高温熔池促进了冶金物理化学反应。良好的动力学条件表面在电渣重熔过程中钢渣能进行充分接触，同时由于电磁力的搅拌作用，不断更新了钢渣打的接触面，强化了冶金反应，促进了有害杂质和非金属夹杂物的去除。

 ③自上而下的顺序凝固条件保证了重熔金属锭结晶组织均匀致密。

 在电渣重熔过程中电极的熔化和熔融金属的结晶是同时进行的。钢锭上端始终有液态金属溶池和发热的渣池，既保温又有足够的液态金属填充凝固过程中因收缩而产生的缩孔，可以有效的消除一般钢锭的疏松和缩孔，现时金属液中的气体和夹杂物也易于上浮，所以钢锭的组织致密、均匀。

 ④在水冷结晶器与钢锭之间形成的薄而均匀的渣壳，保证了重熔钢锭的表面光洁。

真空电渣重熔炉和高压电渣重熔炉

 德国Hanau城Leybold公司在90年代，综合了真空电弧重熔及ESR的优点 对**级合金，真空电弧重熔纯净度高，气体含量较低，成分可精que控制，凝固件较好，铸锭致密；由于无渣精炼脱硫不利，易形成白点及产生年轮状偏析，合金易氧化元素重熔烧损大。Leybold公司建立了1台真空电渣重熔炉，锭径250mm，锭重360kg。重熔718合金，重熔用CaO-Al2O3系的无氟渣。

 奥氏体钢中溶解氮可形成过饱和固溶体，提高屈服强度、低温强度和蠕变强度。铁素体钢加氮形成细小弥散的氮化物，细化晶粒，提高冲击韧性。冶炼含氮钢关键是保证过饱和的氮溶解入钢中，防止凝固过程析出。为此1980年德国建立了*1台高压电渣炉，熔炼室氮压力高达4.2 MPa，生产铸锭直径1 m重16 t［15］。

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