空心坯

空心坯是在芯棒噴塗潤滑劑之後設置一干燥工序，該乾燥工序可以是設置乾燥台讓其自然乾燥、也可設置乾燥器烘乾、也可採用輻射干燥等方式，採用該工藝技術後，有效降低芯棒與空心坯之間軋製摩擦係數，從根本上消除了浮動芯棒連軋管機連軋管縱向壁厚不均勻現象 ^[1]  。

薄壁環形零件被廣泛應用於電力、造船、拖拉機制造等工業機械製造領域，他們通常都是由鍛造件或衝壓件經機械加工製成，在生產過程中存在原材料與勞動力的浪費。無論採用哪一種熱加工方法，都急需解決鑄造質量差的問題。因此，獲得最接近成品件外形規格、質量上不比變形加工件差的空心毛坯成了首要問題。

離心電渣熔鑄工藝成功地解決了這一難題。該工藝的實質是先在能夠聚集足量金屬液和渣的熔鍊裝置中電渣重熔金屬，再將其澆注到旋轉非冷卻金屬鑄型中。對自耗電極的形狀和規格無特殊要求 ^[2]  。

為了研發離心電渣熔鑄空心坯工藝，選擇了用鋼40X製造外徑306mm、內徑285mm、拖拉機K-700用樞軸接頭套管作為研究對象。

離心電渣熔鑄空心坯工藝研發所需的配套試驗設備包括：A-550Y熔鍊裝置、旋轉軸為垂直方向的離心機、鑄型和電流電壓不變的供電變壓器。

60mm自耗電極電渣重熔工藝制度採用的工作電流為2700A、電壓為38V。用於重熔的自耗電極重14 kg，熔持續時間為7min所用熔劑(渣)重6kg。熔鍊裝置內的液態渣(熔劑)中開始重熔自耗電極。

在由氟化鈣、電爐鋼玉、鎂石、硅石和氧化錳組成的混合熔劑中重熔自耗電極。這種熔劑能確保在熔鍊裝置中精煉時和去除鋼液中的硫、磷時，有效防止金屬與大氣發生有害反應，並能確保金屬在快速冷卻時保持高流動性。

由於所試製的離心電渣熔鑄件的規格精確度取決於鑄型，因此在試驗過程中採用了組合式鑄型，它的每一個組合件都與成品鑄件相應部分的外型相吻合。通過澆注孔向旋轉着的鑄型中澆注重熔後的渣一金屬液，在離心力的作用下，熔劑(渣)和形成鑄件本體的金屬液分離，熔劑薄薄地、均勻地分佈在鑄型的表面，能有效地防止鑄件粘連在鑄型上。

離心機的轉速為400轉/min，澆鑄持續時間為5s。隨着渣和金屬温度的降低，逐漸在鑄件表面形成渣殼，當從離心機中取出帶有渣殼的鑄件後，立即從鑄件上去除渣殼。

按照該工藝製造的空心毛坯能滿足最終成品件的所有要求，無論是鑄件的幾何精度，還是高金屬性能。因此，機械加工留量僅需要外表面2mm-3mm、高度3 mm-4mm、內徑5 mm-8mm，金屬的利用率高達60%-80%，明顯地的減少了金屬使用量和生產電耗。

化學分析表明，離心電渣熔鑄件與鍛造件差別不大。超聲波檢測與磁力探傷檢測結果表明，離心電渣熔鑄件有致密的鑄造組織，無微小的裂縫及其它缺陷 ^[3]  。

離心電渣熔鑄金屬的性能達到了國家標準對普通鍛造金屬的要求，完全可以用離心電渣熔鑄的毛坯替代鍛造件。此外，該工藝還能靈活地生產出各種規格、型號的製品 ^[2]  。