表述了在制造宽广温度范围下工作的各种规格尺寸的双头螺栓时利用电渣重溶法，锻造所获得所需要的钢锭的研究结果。该工艺从获得高机械性能的毛坯件和在节约费用方面许多优点。
一、前言
双头螺栓被应用来联接安装在导管上的
法兰和紧固件低温工作的机器和机构，可承受的力载荷大。通常双头螺栓多用价格高的高强度复杂合金钢制造，在建筑在常用的尺寸为50-800mm，直径为10~70mm。双头螺栓的规格尺寸将取决于被联接法兰的“裙”厚度、自喷装置或截止阀门导管零件的厚度，以及取决于被安装的机器和机构的外廊尺寸。
因订购批量双头螺栓的数量不多，而大部分是多规格、多品种数量不少的产品。因此，生产这种双头螺栓的企业不得不购买数量不多的不同尺寸的高强度钢棒料，从而造成经济上的损失。
二、电渣重熔工艺多
本文列出了制造不同尺寸18Cr2Ni4WA钢双头螺栓工艺中应用电渣重熔可能性的研究结果。该钢在渗碳和后续调质后用来制造对强度、韧性和耐磨性提出较高要求的零件，以及用来制造经受高振动和动载荷的零件。
用电渣重熔法获得的钢锭被广泛应用应来制造各种各样的制品。这种钢锭具有高的密度和机械性能，且重要的是它的价格与传统铸锭的价格低很多，主要是利用生产的废料（尾端废料，废品零件、毛边、切碎等）来制造钢锭。
电渣重熔过程：用18Cr2Ni4WA钢的各种废料焊接成直径为150~170mm的被重熔电极。废料的化学成分按TOCT4543检验是符合18Cr2Ni4WA钢的化学成分（%）。C-0.17~0.2，Mn－0.25~0.55，Si—0.17~0.37，S－≤0.025，P－≤0.025，Ni―4~4.4，Cr―1.35~1.65，W―0.8~1.2，Cu－≤0.3。
焊接后的电极置于固定的铜结晶器内。结晶器的高度为1000mm，内腔直径为200mm。在电极下端和结晶器底之间留有间隙15~20mm。被消耗电极的重熔是应用严格的
电源伏安特性的TⅢ3000－1变压器从“液体出发点”实现的（即在电极端与结晶器底之间的间隙充填早先制备的已确定成分的熔化焊剂）。重熔规定如下：电流强度1=2800~3000A，电压U=40V，重熔时间－75min。
用来重熔焊剂有下列化学成分（%）；CaF2－50，Al2O3－24，MgO－8，SiO－8，Mn－10。选择该成分焊药的目的是沿被熔化钢锭的高度均匀分布的合金元素，较深的精炼去除金属中的有害杂质，提高金属化学成分的均匀性和建立细碳化物相。焊药重量为5kg。
在结晶器的
冷却系统内，借助专用泵保持水压0.4Mpa，水的流量2.4m/h，入口温度10℃；出口温度60℃。被获得的钢锭重量为200kg。
在水冷铜结晶内金属结晶条件、特点将直接影响钢锭的构成。热量由熔化和过热的电极金属直接传到钢锭的上部，同时产生强烈散热到结晶器的底部。此外，由于形成渣壳，钢锭金属与结晶器壁没有直接接触，而在液体金属池上的渣池如同一般钢锭内一样的起热保护帽作用。
高的温度梯度和定向散热可促使形成柱状晶体，而晶体生长的径向一轴向方向性可消除钢锭组织内形成气孔、裂纹等可能性。这时，在钢锭头部内没有缩孔。
现已确定，在水冷结盟晶器内电渣重熔时的定向结晶和存在液态金属池和电渣池，可保证获得最大的密度的铸造宏观组织的钢锭，而无裂纹、夹砂、发纹、白点、非金属夹杂物、带平滑外表面的偏析缺陷。钢锭的化学成分（%）如下：C―0.17，Mn―0.51，Si―0.32，S―0.012，P―0.016，Ni―4.3，Cr―1.53，W―0.88，Cu―0.22。
三、塑性变形加工
在电渣重熔后，用钢锭锻造成千所需尺寸的定长毛坯（棒料）。锻造开始温度和终了温度分别为1200℃和1000℃。所获得的棒料空冷到150℃，然后在温度650℃经高温回火2h，然后空冷。
应用塑性变形过程在必要时可用 一个钢锭获得若干规格尺寸的棒料和特形毛坯。由于锻造可改善金属的组织（它变成细晶粒的）和物理一机械性能，也就是可改善被使用的制品一双头螺栓的工作特性。
用机械加工法从定长坯一棒料上获得三种规格尺寸的棒料，以用于制造直径为20、42和60mm的双头螺栓。从每种规格尺寸的制成标准的十个试样，以用于拉伸试验。试验是在室温下和在低温下进行的。用同样的棒料冲击试验用试样。试验结果见表。表内还列出了被供应的成批轧材的机械性。
利用电渣重熔法制造双头螺栓的工艺已被运用到“鄂木斯克特殊制品厂”股份公司。从成品双头螺栓上切下式样其化学成分和物理一机械性能是在实验室条件下研究的。现已确定。它们在温度~196℃下的冲击韧性为不小于0.5MJ/m2对。这时其余机械特性较高。
四、结论
研究和试验结果得?下列结论：在制造双头螺栓工艺中应用一套电渣重熔法然后热塑性变形，不仅可节约费用，而且可获得一套高机械性能的制品。此外，这种工艺可保证生产各种规格双头螺栓的灵活性。
该工艺可推荐用来制造各种受力件和紧固件。
棒料直径mm试验温度℃σ0.2σbδ%冲击韧性MJ/ m2MPa20+208901210192.30－19610801245210.6642＋20860118018.72.21－19611001235220.6860＋208651190182.16－1961073123519.50.55TOCT8479
(锻件)+20785930120.59TOCT4543
（棒料）+208351130120.98
=FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: ´Times New Roman; mso-hansi-font-family: Times New Roman>－196
1073
1235
19.5
0.55
TOCT8479
(锻件)
+20
785
930
12
0.59
TOCT4543
（棒料）
+20
835
1130
12
0.98
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