JPS6223942A - 真空ア−ク再溶解装置 - Google Patents
真空ア−ク再溶解装置Info
- Publication number
- JPS6223942A JPS6223942A JP60161997A JP16199785A JPS6223942A JP S6223942 A JPS6223942 A JP S6223942A JP 60161997 A JP60161997 A JP 60161997A JP 16199785 A JP16199785 A JP 16199785A JP S6223942 A JPS6223942 A JP S6223942A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- molten metal
- electrodes
- arc
- remelting
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- Pending
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、偏平形状の鋳塊・鋳片を得ることができる
真空アーク再溶解装置に関する。
真空アーク再溶解装置に関する。
［従来の技術及びその問題点］
チタン、チタン合金及び超合金等の鋳造においては、Ｖ
ＡＲ（Ｖ ａｃｕｃ＋ｍ Ａｒｃ Ｒｅｍｅｌｔｉ
ｎｏ 真空アーク再溶解）法と呼ばれる溶解法が多く
採用されている。また、この＼／ＡＲ法は、航空機用又
は宇宙開発用の部材を溶解する方法として米国のＡＭＳ
及びＭＩＬＳ規格に規定されている。
ＡＲ（Ｖ ａｃｕｃ＋ｍ Ａｒｃ Ｒｅｍｅｌｔｉ
ｎｏ 真空アーク再溶解）法と呼ばれる溶解法が多く
採用されている。また、この＼／ＡＲ法は、航空機用又
は宇宙開発用の部材を溶解する方法として米国のＡＭＳ
及びＭＩＬＳ規格に規定されている。
このＶＡＲ法においては、第３図に示すように、電極１
及び鋳型４間に通電することにより、電極１と、鋳型４
内の予備生成した溶融金属プール２との間にアーク３を
形成し、電極１を溶融させる。
及び鋳型４間に通電することにより、電極１と、鋳型４
内の予備生成した溶融金属プール２との間にアーク３を
形成し、電極１を溶融させる。
電ｔｉｉｉが溶融して溶融金属となって鋳型内に落下す
ると、鋳型４内に溶融金属プール２が形成され、この溶
融金属プール２が鋳型４により冷却されて凝固する。通
常は、この溶解プロセスを２回以上繰返すことにより健
全な鋳塊５を得ることができる。
ると、鋳型４内に溶融金属プール２が形成され、この溶
融金属プール２が鋳型４により冷却されて凝固する。通
常は、この溶解プロセスを２回以上繰返すことにより健
全な鋳塊５を得ることができる。
しかしながら、従来のＶＡＲ法においては、円筒状の鋳
型が使用されており、スラブを得るためには、第４図に
示すように、円柱状の鋳塊を鍛造加工及び圧延加工して
偏平にする必要があり、設備上及びエネルギ経済上極め
て不利であるという問題点がある。
型が使用されており、スラブを得るためには、第４図に
示すように、円柱状の鋳塊を鍛造加工及び圧延加工して
偏平にする必要があり、設備上及びエネルギ経済上極め
て不利であるという問題点がある。
一方、チタン、チタン合金及び超合金の溶解技術として
、近年、エレクトロンビーム溶解法が実用化されている
。これは、電子銃から発生する電子線を、棒状、塊状の
金属若しくは合金又はスクラップ等に照射することによ
り、これらを溶解し、その溶融物を鋳型内に落下させる
ことにより鋳造している。このエレクトロンビーム溶解
法の場合は、鋳型を適宜交換することにより、容易にス
ラブを得ることができる。
、近年、エレクトロンビーム溶解法が実用化されている
。これは、電子銃から発生する電子線を、棒状、塊状の
金属若しくは合金又はスクラップ等に照射することによ
り、これらを溶解し、その溶融物を鋳型内に落下させる
ことにより鋳造している。このエレクトロンビーム溶解
法の場合は、鋳型を適宜交換することにより、容易にス
ラブを得ることができる。
しかしながら、このエレクｉ・ロンヒーム溶解法におい
ては、高真空下で溶解するため、マンガン等蒸気圧の高
い溶質元素の蒸発損失が著１ノいこと、及び溶解に必要
な電力がＶＡＲ法より７０％も多いこと等の欠点がある
。また、米国ＡＭＳ規格では、このエレクトロンビーム
溶解法かルγ定されておらず、例えスラブが得られたと
しても米国の航空機部材あるいは宇宙開発用部材に使用
することができないという問題点がある。
ては、高真空下で溶解するため、マンガン等蒸気圧の高
い溶質元素の蒸発損失が著１ノいこと、及び溶解に必要
な電力がＶＡＲ法より７０％も多いこと等の欠点がある
。また、米国ＡＭＳ規格では、このエレクトロンビーム
溶解法かルγ定されておらず、例えスラブが得られたと
しても米国の航空機部材あるいは宇宙開発用部材に使用
することができないという問題点がある。
また、チタン、チタン合金等の溶解技術としては、他に
プラズマアーク溶解法がある。これは、棒状、塊状の金
属又は合金等にプラズマジェッＩ〜を照射してこれらを
溶融させる技術である。このプラズマアーク溶解法は、
エレクトロンビーム溶解法と同様に、鋳型の交換により
、スラブを容易に得ることができるが、金属塊等を溶解
するために多大の電力を必要とすること、米国規格で認
定されていないこと等の問題点がある。
プラズマアーク溶解法がある。これは、棒状、塊状の金
属又は合金等にプラズマジェッＩ〜を照射してこれらを
溶融させる技術である。このプラズマアーク溶解法は、
エレクトロンビーム溶解法と同様に、鋳型の交換により
、スラブを容易に得ることができるが、金属塊等を溶解
するために多大の電力を必要とすること、米国規格で認
定されていないこと等の問題点がある。
「問題点を解決するための手段コ
この発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、
真空中で電極と鋳型内の溶融プールとの間にアークを形
成し、このアークにより電極を溶融する技術において、
偏平形状の鋳塊・鋳片を得ることができる真空アーク再
溶解装置を提供することを目的とする。
真空中で電極と鋳型内の溶融プールとの間にアークを形
成し、このアークにより電極を溶融する技術において、
偏平形状の鋳塊・鋳片を得ることができる真空アーク再
溶解装置を提供することを目的とする。
この発明に係る真空アーク再溶解装置は、長辺及び外側
に凸の円弧状をなす短辺を有覆る鋳型と、前記鋳型内に
鋳型の長辺方向に配列された複数個の電極と、鋳型内の
溶融金属プールと電極との間にアークを形成するアーク
形成手段と、を有することを特徴とする。
に凸の円弧状をなす短辺を有覆る鋳型と、前記鋳型内に
鋳型の長辺方向に配列された複数個の電極と、鋳型内の
溶融金属プールと電極との間にアークを形成するアーク
形成手段と、を有することを特徴とする。
［実施例］
以下、添付図面を参照して、この発明について具体的に
説明する。第１図はこの発明の実施例に係る真空アーク
再溶解装置の縦断面図、第２図はこの装置の平面図であ
る。鋳型１３は長辺１７及び外側に凸の円弧状をなす短
辺１８を有し、偏平形状の鋳塊を製造するためのもので
ある。鋳型１３の短辺１８を外側に凸の円弧状としたの
は、このようにすることによって長辺１７と短辺１８と
の間のコーナ部における溶融金属の抜熱が均一になり、
溶融金属が均一に凝固するからである。鋳型１３内には
、鋳型空間の幅寸法より若干小さい直径を有する複数の
電極１１（図示例では３本）が鋳型１３の長辺１７に沿
って配列され、鋳型１３の底面と適長間隔をおいて設置
されている。電極１１及び鋳型１３は電源１６に接続さ
れており、電源１６により、例えば、鋳型１３を＋、電
極１１を−にして通電することによって、電極１１と鋳
型１３内の溶融金属プール１４との間にアーク１２が形
成するようになっている。なお、この真空アーク再溶解
装置は、真空又は不活性ガス雰囲気下に保持されている
。
説明する。第１図はこの発明の実施例に係る真空アーク
再溶解装置の縦断面図、第２図はこの装置の平面図であ
る。鋳型１３は長辺１７及び外側に凸の円弧状をなす短
辺１８を有し、偏平形状の鋳塊を製造するためのもので
ある。鋳型１３の短辺１８を外側に凸の円弧状としたの
は、このようにすることによって長辺１７と短辺１８と
の間のコーナ部における溶融金属の抜熱が均一になり、
溶融金属が均一に凝固するからである。鋳型１３内には
、鋳型空間の幅寸法より若干小さい直径を有する複数の
電極１１（図示例では３本）が鋳型１３の長辺１７に沿
って配列され、鋳型１３の底面と適長間隔をおいて設置
されている。電極１１及び鋳型１３は電源１６に接続さ
れており、電源１６により、例えば、鋳型１３を＋、電
極１１を−にして通電することによって、電極１１と鋳
型１３内の溶融金属プール１４との間にアーク１２が形
成するようになっている。なお、この真空アーク再溶解
装置は、真空又は不活性ガス雰囲気下に保持されている
。
このように構成された真空アーク再溶解装置においては
、先ず、電極１１と同一組成の旋盤屑等を溶融させ、こ
の溶湯を鋳型１３内に注入する。そして、鋳型１３内に
電極１１を設置し、電極１１と鋳型１３との間に通電し
、電極１１と溶融金属プール１４の間にアーク１２を形
ゝ成する。これにより、電極１１の下端部が溶融し、溶
融金属が鋳型１３内に落下して鋳型１３内に溶融金属ブ
ール１４が形成される。溶融金属は鋳型１３により冷却
されて凝固し鋳塊１５が得られる。電極１１が鋳型１３
の長辺１７方向に配列されているため、溶融金属は、長
辺１７及び短辺１８を有した偏平形状の鋳型１３内に均
一に供給され、電極が一本であると溶融金属が供給され
にくい鋳型１３の長辺１７と短辺１８との間のコーナ部
分にも溶融金属が十分に供給される。従って、この操作
を続けることにより、健全な偏平形状の鋳塊を容易に得
ることができる。
、先ず、電極１１と同一組成の旋盤屑等を溶融させ、こ
の溶湯を鋳型１３内に注入する。そして、鋳型１３内に
電極１１を設置し、電極１１と鋳型１３との間に通電し
、電極１１と溶融金属プール１４の間にアーク１２を形
ゝ成する。これにより、電極１１の下端部が溶融し、溶
融金属が鋳型１３内に落下して鋳型１３内に溶融金属ブ
ール１４が形成される。溶融金属は鋳型１３により冷却
されて凝固し鋳塊１５が得られる。電極１１が鋳型１３
の長辺１７方向に配列されているため、溶融金属は、長
辺１７及び短辺１８を有した偏平形状の鋳型１３内に均
一に供給され、電極が一本であると溶融金属が供給され
にくい鋳型１３の長辺１７と短辺１８との間のコーナ部
分にも溶融金属が十分に供給される。従って、この操作
を続けることにより、健全な偏平形状の鋳塊を容易に得
ることができる。
次に、この発明により偏平形状の鋳塊を製造した場合の
製造条件の一例について述べる。純Ｔｉ製で直径１２０
＋ｕ＋の電極を３本使用し、１’２００ＯＡ−３０Ｖと
いう条件でアークを形成して電極を溶解した。この溶融
金属を、長辺の長さが５００１Ｉｌｌで、短辺が外側に
凸で半径１５０１Ｉｎ６一 の円弧状をなし、短辺の両端を結ぶ直線距離が１５Ｏｎ
＋ａ＋である鋳型に２１人してｌ寿潰した。１メ」二の
Ｊ：うｈ条ｐＦ厚８／＋（１５０ｍｍ、幅が５００ Ｉ
Ｈｌ、、高さが７００１１ＩＩｎの欠陥がない板状の鋳
塊を製造することができた。
製造条件の一例について述べる。純Ｔｉ製で直径１２０
＋ｕ＋の電極を３本使用し、１’２００ＯＡ−３０Ｖと
いう条件でアークを形成して電極を溶解した。この溶融
金属を、長辺の長さが５００１Ｉｌｌで、短辺が外側に
凸で半径１５０１Ｉｎ６一 の円弧状をなし、短辺の両端を結ぶ直線距離が１５Ｏｎ
＋ａ＋である鋳型に２１人してｌ寿潰した。１メ」二の
Ｊ：うｈ条ｐＦ厚８／＋（１５０ｍｍ、幅が５００ Ｉ
Ｈｌ、、高さが７００１１ＩＩｎの欠陥がない板状の鋳
塊を製造することができた。
なお、底を有しない鋳型を使用し、この鋳型内に鋳込ま
れた溶融金属が凝固して得られる鋳片を鋳型から下方に
連続的に引抜くことにより、連続鋳造が可能である。
れた溶融金属が凝固して得られる鋳片を鋳型から下方に
連続的に引抜くことにより、連続鋳造が可能である。
箔曹７
［涛−の効果］
この発明によれば、真空アーク再溶解装置を用い、偏平
形状の鋳込み空間を有する鋳型の長辺方向に治って複数
の電極を配列することにより、偏平形状の鋳込み空間を
有する鋳型の隅々まで溶融金属が供給される。従って、
欠陥がない健全な偏平形状の鋳塊・鋳片を容易に！！ｌ
造することができる。このため、従来なされていた鍛造
加工及び圧延加工のためのエネルギを節約することがで
゛きる。
形状の鋳込み空間を有する鋳型の長辺方向に治って複数
の電極を配列することにより、偏平形状の鋳込み空間を
有する鋳型の隅々まで溶融金属が供給される。従って、
欠陥がない健全な偏平形状の鋳塊・鋳片を容易に！！ｌ
造することができる。このため、従来なされていた鍛造
加工及び圧延加工のためのエネルギを節約することがで
゛きる。
第１図はこの発明の実施例に係る真空アーク再溶解装置
の縦断面図、第２図はこの発明の実施例に係る真空アー
ク再溶解装ｄの平面図、第３図は従来装置を示す模式図
、嬉４図は円柱状の鋳塊を板状に加工［する際の工程の
模式図である。 １１；電極、１２；アーク、１３；鋳型、１４；溶融金
属プール、１５；鋳塊、１６；電源、１７；長辺、１８
：短辺。 ゛ 出願人代理人 弁理士 鈴汀武彦 第１図 第２図 第３図 ＼我１ ９ｓ４図 手続補正書 昭和 年６０・１月・−４日
の縦断面図、第２図はこの発明の実施例に係る真空アー
ク再溶解装ｄの平面図、第３図は従来装置を示す模式図
、嬉４図は円柱状の鋳塊を板状に加工［する際の工程の
模式図である。 １１；電極、１２；アーク、１３；鋳型、１４；溶融金
属プール、１５；鋳塊、１６；電源、１７；長辺、１８
：短辺。 ゛ 出願人代理人 弁理士 鈴汀武彦 第１図 第２図 第３図 ＼我１ ９ｓ４図 手続補正書 昭和 年６０・１月・−４日
Claims (1)
- 長辺及び外側に凸の円弧状をなす短辺を有する鋳型と、
前記鋳型内に鋳型の長辺方向に配列された複数個の電極
と、鋳型内の溶融金属プールと電極との間にアークを形
成するアーク形成手段と、を有することを特徴とする真
空アーク再溶解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161997A JPS6223942A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 真空ア−ク再溶解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161997A JPS6223942A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 真空ア−ク再溶解装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6223942A true JPS6223942A (ja) | 1987-01-31 |
Family
ID=15746071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60161997A Pending JPS6223942A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 真空ア−ク再溶解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6223942A (ja) |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP60161997A patent/JPS6223942A/ja active Pending
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