JPS644573B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS644573B2 JPS644573B2 JP7514984A JP7514984A JPS644573B2 JP S644573 B2 JPS644573 B2 JP S644573B2 JP 7514984 A JP7514984 A JP 7514984A JP 7514984 A JP7514984 A JP 7514984A JP S644573 B2 JPS644573 B2 JP S644573B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- mold
- electrode
- arc
- ingot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアーク溶解法に関する。
アーク溶解法は高度の質を要求される鋼や合金
の溶解に用いられており、VAR（Vacuum Arc
Remelting）法が一般に広く用いられている。
の溶解に用いられており、VAR（Vacuum Arc
Remelting）法が一般に広く用いられている。
このVAR法は第１図に示すように、消耗電極
５０を水冷銅鋳型５１内に挿入し真空中で電極５
０と鋳型５１底部との間にアークＡを発生させ、
該電極５０を溶解しその金属を精錬する方法であ
る。
５０を水冷銅鋳型５１内に挿入し真空中で電極５
０と鋳型５１底部との間にアークＡを発生させ、
該電極５０を溶解しその金属を精錬する方法であ
る。
しかし、この方法の場合、溶解プールの温度が
高く、しかも鋳型５１が水冷されているため鋳造
された金属の内部の温度勾配が大きく、粗大化し
た粒状晶が生成し、その後の加工性を著しく損な
う欠点があつた。またNb―Ti等の高融点金属の
合金を作る場合、電極の製造にコストがかかる欠
点があつた。更に熱応力による電極５０の反り等
により水冷銅鋳型５１の側壁との間にサイドアー
クを発生し易く、鋳型５１の焼損及び冷却水と溶
融金属の反応による爆発等が生ずる危険があつ
た。またアークの特性上鋳型５１の形状が円筒形
に限られるため、円筒形のインゴツトしか得られ
ず、そのためこれをスラブにする際の歩留低下が
著しい欠点があつた。
高く、しかも鋳型５１が水冷されているため鋳造
された金属の内部の温度勾配が大きく、粗大化し
た粒状晶が生成し、その後の加工性を著しく損な
う欠点があつた。またNb―Ti等の高融点金属の
合金を作る場合、電極の製造にコストがかかる欠
点があつた。更に熱応力による電極５０の反り等
により水冷銅鋳型５１の側壁との間にサイドアー
クを発生し易く、鋳型５１の焼損及び冷却水と溶
融金属の反応による爆発等が生ずる危険があつ
た。またアークの特性上鋳型５１の形状が円筒形
に限られるため、円筒形のインゴツトしか得られ
ず、そのためこれをスラブにする際の歩留低下が
著しい欠点があつた。
一方、第２図に示すように非水冷鋳型５３上で
一対の消耗電極５２，５２を水平方向に対向させ
て設置し、この電極間に真空中でアークＡを発生
させ、その熱により電極を溶解させるVADER
（Vacuum Arc Double Electrode Remelting）
法が知られている。この方法の場合、上記VAR
法に比し鋳型との間にアークが発生する危険がな
く、また鋳型の形状に制限がなく任意形状のイン
ゴツトを得られる利点がある。また電極が溶ける
とすぐ液滴が落下するため過熱度が少ない状態で
凝固し、そのため結晶組織は細かく加工性は良い
が、融点の高い金属では十分に溶解せず、オコシ
状にポイドが残る危険がある。また液滴、溶融プ
ールの温度制度が難しい等の欠点がある。
一対の消耗電極５２，５２を水平方向に対向させ
て設置し、この電極間に真空中でアークＡを発生
させ、その熱により電極を溶解させるVADER
（Vacuum Arc Double Electrode Remelting）
法が知られている。この方法の場合、上記VAR
法に比し鋳型との間にアークが発生する危険がな
く、また鋳型の形状に制限がなく任意形状のイン
ゴツトを得られる利点がある。また電極が溶ける
とすぐ液滴が落下するため過熱度が少ない状態で
凝固し、そのため結晶組織は細かく加工性は良い
が、融点の高い金属では十分に溶解せず、オコシ
状にポイドが残る危険がある。また液滴、溶融プ
ールの温度制度が難しい等の欠点がある。
なお、このVADERでは電極を２本用いている
ため、各電極に異種金属を使用すれば別々に液滴
が発生し、原理的にはプールで合金化させること
は可能であるが、プールの温度が低いため均一な
合金化は難しく、現実的にはこのVADERはあく
まで同一成分金属の再溶解法である。
ため、各電極に異種金属を使用すれば別々に液滴
が発生し、原理的にはプールで合金化させること
は可能であるが、プールの温度が低いため均一な
合金化は難しく、現実的にはこのVADERはあく
まで同一成分金属の再溶解法である。
本発明は上記した従来技術の欠点を改善するた
めになされたもので、複雑な前処理を必要とせず
に均一な溶解が可能で溶融プール温度を任意に制
御することができ、結晶組織を自由に制御すると
同時に合金の成分精密制御を可能にしたアーク溶
解法を提供しようとするものである。
めになされたもので、複雑な前処理を必要とせず
に均一な溶解が可能で溶融プール温度を任意に制
御することができ、結晶組織を自由に制御すると
同時に合金の成分精密制御を可能にしたアーク溶
解法を提供しようとするものである。
この目的のために、本発明は複数の消耗電極を
鋳型上でその延長線が交わるように水平または下
向きに対向させ、真空下或は不活性ガス雰囲気中
で各電極間及び各電極と鋳型及び再溶解インゴツ
ト間にアークを発生させることを基本的な特徴と
するものである。
鋳型上でその延長線が交わるように水平または下
向きに対向させ、真空下或は不活性ガス雰囲気中
で各電極間及び各電極と鋳型及び再溶解インゴツ
ト間にアークを発生させることを基本的な特徴と
するものである。
第３図により本発明法を詳説する。
１，２は夫々消耗型電極であり水冷銅鋳型３上
に配置してある。電極１，２はその延長線が互い
に交わるように斜め下方に対向させて設置してあ
る。この例では２本の電極としているが、必要に
応じて３本、４本と増しても良い。この電極１，
２はその長手方向にスライド可能となつており、
溶解に伴つて電極先端を繰出すと共に電極間のギ
ヤツプを調整し得るように構成されている。また
電極１，２は上下方向に移動可能で、鋳型３の底
部３０または再溶解インゴツト４との間のギヤツ
プを調整し得るようになつている。
に配置してある。電極１，２はその延長線が互い
に交わるように斜め下方に対向させて設置してあ
る。この例では２本の電極としているが、必要に
応じて３本、４本と増しても良い。この電極１，
２はその長手方向にスライド可能となつており、
溶解に伴つて電極先端を繰出すと共に電極間のギ
ヤツプを調整し得るように構成されている。また
電極１，２は上下方向に移動可能で、鋳型３の底
部３０または再溶解インゴツト４との間のギヤツ
プを調整し得るようになつている。
またこの実施例では、鋳型３底部３０に引抜機
構５を設け、インゴツト４を溶解の進行に従つて
底部から徐々に引抜くように構成している。これ
は本発明法では複数の電極を用いているため、電
極を鋳型３内に挿入せずその上方に配置してある
ためインゴツト４と電極間のギヤツプを所定値に
制御するためにはこのように構成するのが好まし
いからである。
構５を設け、インゴツト４を溶解の進行に従つて
底部から徐々に引抜くように構成している。これ
は本発明法では複数の電極を用いているため、電
極を鋳型３内に挿入せずその上方に配置してある
ためインゴツト４と電極間のギヤツプを所定値に
制御するためにはこのように構成するのが好まし
いからである。
以上の配置において、真空中または不活性ガス
雰囲気中で電極間及び電極とインゴツト４間にア
ークを発生させ溶解する。この時電極１，２間の
ギヤツプ或は電極１，２とインゴツト４間のギヤ
ツプ、更に電極間或は電極とインゴツト間の電
圧、電流を調整することにより溶解プール温度等
の制御を行う。
雰囲気中で電極間及び電極とインゴツト４間にア
ークを発生させ溶解する。この時電極１，２間の
ギヤツプ或は電極１，２とインゴツト４間のギヤ
ツプ、更に電極間或は電極とインゴツト間の電
圧、電流を調整することにより溶解プール温度等
の制御を行う。
たとえば、電極１，２間のアークと電極―イン
ゴツト間のアークを別々に制御すれば、液滴温度
とプール温度を制御でき、従来のVAR及び
VADERの欠点を改善できる。
ゴツト間のアークを別々に制御すれば、液滴温度
とプール温度を制御でき、従来のVAR及び
VADERの欠点を改善できる。
なお、いうまでもなく電極―インゴツト間にの
みアークを発生させてVARと同一の機能を行わ
せることも可能であるし、複数の電極間にのみア
ークを発生させてVADERと同一機能とすること
も可能である。
みアークを発生させてVARと同一の機能を行わ
せることも可能であるし、複数の電極間にのみア
ークを発生させてVADERと同一機能とすること
も可能である。
このように本発明法では溶融温度を最適に制御
することができ、その結果、結晶組織の制御も容
易になり、インゴツト内のボイドも防ぐことが出
来る。また組織、内質共に健全なインゴツトを得
ることができる。
することができ、その結果、結晶組織の制御も容
易になり、インゴツト内のボイドも防ぐことが出
来る。また組織、内質共に健全なインゴツトを得
ることができる。
更に本発明法では高融点金属の合金製造も可能
である。即ち、２種以上の合金を作る場合、通常
各金属が同一融点のことはなく、たとえばNb―
Ti合金の場合Nb：2500℃、Ti：1700℃と融点
800℃の差がある。このような異種金属を従来の
VADERにより消耗電極として溶解すると、Tiの
方が速くかつ多く溶解するため所要の合金成分と
することが難しい。本発明法では、Nb電極とイ
ンゴツト４間のギヤツプを短くするか、或はこの
間の電流電圧を高くし、融点の高いNbを速く溶
解させることができるから合金成分を精密に調整
することができる。また溶融プールの温度を高温
に保つことができるから均一の合金とすることが
できる。なお合金製造に際し、溶融プールを高温
に保持して電極と同種または異種の金属を粉末或
はワイヤー状で添加しても良い。
である。即ち、２種以上の合金を作る場合、通常
各金属が同一融点のことはなく、たとえばNb―
Ti合金の場合Nb：2500℃、Ti：1700℃と融点
800℃の差がある。このような異種金属を従来の
VADERにより消耗電極として溶解すると、Tiの
方が速くかつ多く溶解するため所要の合金成分と
することが難しい。本発明法では、Nb電極とイ
ンゴツト４間のギヤツプを短くするか、或はこの
間の電流電圧を高くし、融点の高いNbを速く溶
解させることができるから合金成分を精密に調整
することができる。また溶融プールの温度を高温
に保つことができるから均一の合金とすることが
できる。なお合金製造に際し、溶融プールを高温
に保持して電極と同種または異種の金属を粉末或
はワイヤー状で添加しても良い。
なお本発明では再溶解インゴツトの形状は丸で
ある必要はなく、角、中空等のNNS（Near Net
Shape）鋳造が可能である。また鋳型３と電極
１，２は接触する虞れがなく、サイドアークも発
生しない等VAR法の欠点が解消される。
ある必要はなく、角、中空等のNNS（Near Net
Shape）鋳造が可能である。また鋳型３と電極
１，２は接触する虞れがなく、サイドアークも発
生しない等VAR法の欠点が解消される。
第４図は本発明を実施する場合の電極とインゴ
ツトの結線図である。図中、イ，ロ，ハは第３図
における電極１，２及びインゴツト４の端子を示
している。第４図Ａは直流電源を用いており、ト
ランジスタ等のスイツチング素子からなるスイツ
チSW1，SW2を連動して動作させ、イ―ロ間及び
イ―ハ又はロ―ハ間に交互に電圧をかけるように
構成されている。スイツチSW1，SW2の動作速度
はアークが消滅し、次いで再点弧する際に容易に
点弧できる程度とする。なおVR1，VR2は可変抵
抗である。
ツトの結線図である。図中、イ，ロ，ハは第３図
における電極１，２及びインゴツト４の端子を示
している。第４図Ａは直流電源を用いており、ト
ランジスタ等のスイツチング素子からなるスイツ
チSW1，SW2を連動して動作させ、イ―ロ間及び
イ―ハ又はロ―ハ間に交互に電圧をかけるように
構成されている。スイツチSW1，SW2の動作速度
はアークが消滅し、次いで再点弧する際に容易に
点弧できる程度とする。なおVR1，VR2は可変抵
抗である。
第４図Ｂ，Ｃは３相交流を用いた場合を示すも
ので、Ｂはスター接続、Ｃはデルタ接続の変圧器
を用いた場合である。WTは可変リアクトルで、
これにより電流調整を独立して行い得るように構
成されている。なお第４図は結線の一例であり、
これに限定されるものではない。また回路のイ，
ロ，ハを３本の電極に接続して使用することも可
能である。
ので、Ｂはスター接続、Ｃはデルタ接続の変圧器
を用いた場合である。WTは可変リアクトルで、
これにより電流調整を独立して行い得るように構
成されている。なお第４図は結線の一例であり、
これに限定されるものではない。また回路のイ，
ロ，ハを３本の電極に接続して使用することも可
能である。
以上述べたように本発明のアーク溶解法によれ
ば、VARとVADERの欠点を解消でき、均一な
溶解、結晶組織の自由な制御、合金の成分精密制
御等が可能となる。
ば、VARとVADERの欠点を解消でき、均一な
溶解、結晶組織の自由な制御、合金の成分精密制
御等が可能となる。
第１図と第２図は従来技術の説明図、第３図は
本発明法の説明図、第４図は本発明法を実施する
場合の電源の結線図である。
本発明法の説明図、第４図は本発明法を実施する
場合の電源の結線図である。
Claims (1)
- １ 複数の消耗電極を鋳型上でその延長線が交わ
るように水平または下向きに対向させ、真空下或
は不活性ガス雰囲気中で各電極間及び各電極と再
溶解インゴツト間にアークを発生させることを特
徴とするアーク溶解法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7514984A JPS60218437A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | ア−ク溶解法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7514984A JPS60218437A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | ア−ク溶解法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60218437A JPS60218437A (ja) | 1985-11-01 |
| JPS644573B2 true JPS644573B2 (ja) | 1989-01-26 |
Family
ID=13567850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7514984A Granted JPS60218437A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | ア−ク溶解法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60218437A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62238339A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-19 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 合金の溶解方法 |
| JPS6362832A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-19 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 合金の製造方法 |
-
1984
- 1984-04-16 JP JP7514984A patent/JPS60218437A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60218437A (ja) | 1985-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bomberger et al. | The melting of titanium | |
| GB1242351A (en) | Process and apparatus for purifying metals by submerged arc casting | |
| US4681627A (en) | Process for preparing an ingot from metal scrap | |
| US3469968A (en) | Electroslag melting | |
| US4207454A (en) | Method for electroslag welding of metals | |
| EP0073585A1 (en) | Alloy remelting process | |
| US3723630A (en) | Method for the plasma-ac remelting of a consumable metal bar in a controlled atmosphere | |
| JPS644573B2 (ja) | ||
| JPH0639635B2 (ja) | 銅及び銅合金のエレクトロスラグ再溶融方法 | |
| SU1765222A1 (ru) | Способ электрошлаковой выплавки ферротитана | |
| US4167963A (en) | Method and apparatus for feeding molten metal to an ingot during solidification | |
| JPS55149770A (en) | Molding method for crude ingot of active metal or high- melting-point metal or alloy of these metals | |
| CN112792323B (zh) | 一种镍基材料的电渣重熔补缩工艺 | |
| US3997332A (en) | Steelmaking by the electroslag process using prereduced iron or pellets | |
| US4161398A (en) | Method for electroslag remelting of a copper-nickel alloy | |
| US4184869A (en) | Method for using flux and slag deoxidizer in ESR process | |
| US4764209A (en) | Method for manufacturing alloy | |
| US3516476A (en) | Electrode and method of improving soundness of ingots | |
| RU2792515C1 (ru) | Способ выплавки никель-титановых сплавов | |
| JPH05285632A (ja) | エレクトロスラグ溶解法 | |
| JPS63259031A (ja) | 金属のエレクトロスラグ再溶融法 | |
| JPS6334214B2 (ja) | ||
| JPS6160835A (ja) | エレクトロスラグ再溶解炉 | |
| SU1700073A1 (ru) | Способ электрошлакового переплава некомпактных материалов | |
| SU488871A1 (ru) | Флюс |