[发明专利]一种基于温度调控的轧辊铸造方法

说明书

本发明涉及一种基于温度调控的轧辊铸造方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1：根据轧辊要求，设计轧辊零件图；S2：根据补缩体积计算和设计冒口；S3：对凝固过程进行模拟和分析，计算轧辊本体、辊颈及冒口部位的凝固时间；S4：在浇铸完毕后，使感应加热装置套设在轧辊的辊颈及冒口外侧；S5：在凝固阶段，启动感应加热装置通过感应线圈对辊颈及冒口内部金属液继续进行加热，延长辊颈及冒口部位的凝固时间；S6：在辊身凝固后，依次切断辊颈及冒口外侧感应线圈的电源，使轧辊的辊颈和冒口顺序凝固。本发明通过采用感应加热方式，保证轧辊本体金属凝固时产生顺利凝固的效果，辊身厚大部位得到充分补缩，既节约金属液，又减轻后续加工工作量。

技术领域

本发明涉及轧辊及其铸造加工领域，具体涉及一种轧辊铸件轻量化少余量节能铸造的方法。

背景技术

轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，是易耗品，用量大；根据加工对象不同，形状差异较大。常规铸造轧辊在浇注完毕后，需要对冒口表面进行保温操作，以便保证冒口端的金属液顺序凝固，保证补缩，从而得到致密的轧辊内部组织。若冒口表面未进行保温操作，则整个冒口端部以及与之相连的冒口颈部会产生缩孔、缩松甚至气孔等瑕疵，造成轧辊整体报废。轧辊的辊颈尺寸一般比辊身小，常规采取的保温或发热冒口方式，效果有限，很难将工艺调整到顺序凝固；在铸造时，为了辊身的补缩，防止出现辊身内部缺陷，需要将辊颈人为地加大，否则辊身还未凝固，冒口颈及冒口先凝固，辊身将存在缩孔等严重缺陷。加大的辊颈及冒口需要在后处理过程中加工掉，不仅造成金属材料资源浪费，也造成了凝固时间变长，增加铸造工艺难度，还增加了加工工作量，额外增加成本。

发明内容

针对轧辊铸造凝固过程的特性，在不增加冒口颈尺寸的前提下提供了一种基于温度调控的轧辊铸造方法，通过采用感应加热方式，保证轧辊本体金属凝固时产生顺利凝固的效果，辊身厚大部位得到充分补缩，制造出没有内部缩孔、缩松缺陷的轧辊，既节约金属液，又减轻后续加工工作量。

为解决上述的技术问题，本发明提供了一种基于温度调控的轧辊铸造方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1：根据轧辊要求，设计轧辊零件图，辊颈部位不另外增设补缩补贴；

S2：根据补缩体积计算和设计冒口；

S3：将铸件及冒口转变成三维CAD模型，并对凝固过程进行模拟和分析，计算轧辊本体、辊颈及冒口部位的凝固时间；

S4：浇铸轧辊，在浇铸完毕后，启动平移升降机构，使感应加热装置套设在轧辊的辊颈及冒口外侧，从而在辊颈及冒口外侧分别套设有感应线圈；

S5：在凝固阶段，启动感应加热装置通过感应线圈对辊颈及冒口内部金属液继续进行加热，延长辊颈及冒口部位的凝固时间；

S6：根据步骤S3计算出的轧辊本体、辊颈及冒口部位的凝固时间，在辊身凝固后，依次切断辊颈及冒口外侧感应线圈的电源，使轧辊的辊颈和冒口顺序凝固，从而完成对轧辊的铸造。

进一步：所述的平移升降机构包括两块相对设置的竖板、顶板、丝杠、活灵、安装板和升降机构，两块相对设置的竖板分别为左竖板和右竖板，所述的顶板水平固定在左竖板和右竖板的上端，所述的顶板的底部相对设置有两块连接板，所述的丝杠水平转动连接在两块连接板之间并且其的一端与固定在一块连接板上的伺服电机相连，所述的安装板通过活灵连接在丝杠上，所述的升降机构的上端固定在安装板的底部，所述的升降机构的下端与感应加热装置相连。

又进一步：所述的顶板的底部还设置有滑轨，所述的滑轨位于丝杠的正上方并与其相互平行，所述的活灵的顶部设置有与其连成一体的滑块，所述的滑块滑动连接在滑轨上。