[发明专利]一种铸造双金属轧辊的设备与方法

说明书

技术领域  本发明涉及一种无切削金属机械加工方面的金属轧制领域，尤其是指一种铸造双金属轧辊的设备与方法。在国际专利分类表中应该分为B21大类。

背景技术  目前，制造工业轧辊的方法主要有两种：一是电渣重熔法，如用9Cr2Mo为代表的电渣重熔材料生产轧辊，由于其工艺复杂、技术要求高，只能生产较小吨位的轧辊；二是用离心浇铸法，所述离心浇铸法主要是用离心浇铸设备铸造由辊身和辊轴组成的双金属轧辊，这是与本发明最为接近的技术，但是该技术也有缺点：离心浇铸设备和模具较为复杂，投资比较大。

发明内容  本发明的目的在于：针对已有技术的不足，提供一种生产设备少、操作简便的投资比较小的铸造双金属轧辊的设备与方法。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：所述的铸造双金属轧辊的设备包括模具(4)、浇铸口(6)，在所述模具(4)的上面设有排气孔(7)，主要特点在于：所述模具(4)为中空的圆柱体，由上、下两部分组成，在所述模具(4)的下侧设有浇铸管道(12)，所述浇铸口(6)连接到浇铸管道(12)的外口上，在所述模具(4)的上面设置惰性气体输入孔(13)，在所述惰性气体输入孔(13)的外口上连接惰性气体输入管道(8)，在所述模具(4)的内侧有一个辊身型腔(5)；在所述模具(4)的外侧面绕有感应线圈(2)；所述设备有一个感应电源(1)，所述感应电源(1)的两个输出端连接所述的感应线圈(2)的两端。

在具体实施例中，所述的感应电源(1)为工频感应电源、中频感应电源、高频感应电源。

所述的模具(4)的材料为耐高温的高强度的非金属材料。

所述的模具(4)的材料为耐火材料、陶瓷材料。

在所述模具(4)的上、下端面上分别预留有型材辊轴(3)的上放置口(10)和型材辊轴(3)的下放置口(11)。

所述的铸造双金属轧辊的方法，其主要特点在于：

1)通过设在模具(4)的上、下端面上的预留的型材辊轴(3)的上放置口(10)和型材辊轴(3)的下放置口(11)，把型材辊轴(3)插入模具(4)中，在型材辊轴(3)与模具(4)之间形成辊身型腔(5)，在所述的上放置口(10)和下放置口(11)与型材辊轴(3)之间形成气密封；

2)通过惰性气体输入管道(8)和惰性气体输入孔(13)，把惰性气体输入到所述的辊身型腔(5)内，从排气孔(7)排去辊身型腔(5)内的空气，一直到惰性气体充满辊身型腔(5)；

3)启动感应电源(1)，把设置在感应线圈(2)内的型材辊轴(3)加热到高温；

4)通过浇铸口(6)和浇铸管道(12)把辊身合金液体浇铸到辊身型腔(5)内，一直到辊身合金液体充满辊身型腔(5)，辊身合金液体与型材辊轴(3)结合为一体，形成双金属轧辊，浇铸辊身合金液体时形成的多余物从排气孔(7)排出；

5)停止浇铸辊身合金液体、关闭感应电源(1)、停止输入惰性气体；

6)缓慢冷却到常温后，把模具(4)与双金属轧辊分离，把双金属轧辊排放整齐。

在具体实施例中，所述的高温为400-1000℃。

所述的高温为800℃。

所述的惰性气体为氩(Ar)气。这里选择氩气主要是因为其价格比较便宜、投资比较小的原因，当然也可以选择He、Ne、Kr、Xe等气体。

由于本发明采用上述技术方案，所述铸造设备相当简单，其操作方法也非常简便，投资有了较大幅度的下降，因而使双金属轧辊的制造成本大为降低，更为重要的是：使用本发明所制造的双金属轧辊的质量有了显著的提高。

附图说明及实施例

下面结合附图和实施例进一步说明，其中：

附图1是利用本发明所制造的产品——双金属轧辊的构造示意图。

附图2是铸造双金属轧辊的设备的结构图。

附图3是插入型材辊轴3准备进行铸造双金属轧辊时的设备的结构图。

附图1是双金属轧辊的构造示意图，它是利用本发明所制造的产品。为了便于理解本发明，特在此绘出。在该附图中可以看到，双金属轧辊由两部分组成：型材辊轴(3)和辊身(9)。其中，辊身(9)是由合金液体浇铸而成。本发明的一个突出的特点是型材辊轴(3)，这是本发明和已有技术的重大区别之一：所述辊轴取材于型材，而非铸造而成；而已有技术的辊轴是铸造的。上述区别显示出本发明具有下述优点：第一选用现成的型材作辊轴减少了一道铸造工序，提高了生产效率；第二由型材制成的辊轴的质量远远好于由铸造制成的辊轴的质量；第三生产成本降低，价格便宜。