1.一種復合軋輥輥套制造工藝,其特征在于:首先將制造好的所需材質和尺寸的厚壁空心鋼管芯棒表面進行除油、除銹處理后,在其表面均勻涂覆一層防氧化涂料,放入加熱爐內(nèi)進行預熱到500℃~700℃后,通過支承底座、底水箱和澆注底板的中心圓孔固定在結晶器的中心,啟動區(qū)域定向凝固升降裝置,將電磁感應加熱器下降到結晶器的底部,打開水冷結晶器和底水箱的進出水管,啟動電磁感應加熱電源,通過安裝在水冷結晶器外部的感應加熱器對厚壁空心鋼管芯棒進行表面加熱,待加熱到800℃~1000℃后,將冶煉好的所需復合成分的軋輥復合輥套外層金屬液倒入澆注包內(nèi),將澆注包內(nèi)的金屬液按照所預定的澆注程序通過澆注漏斗、中注管、澆鑄流道澆入結晶器內(nèi)與厚壁空心鋼管芯棒之間的空隙中,在澆注過程中,電磁感應加熱器不停止加熱,金屬液澆注完畢后,感應加熱器繼續(xù)進行加熱10~50分鐘,使界面形成冶金結合,啟動區(qū)域定向凝固升降裝置將電磁感應加熱器以一定的速度向上提升,逐步脫離電磁感應加熱的輥軸復合層由下向上逐層順序凝固,并根據(jù)質量要求在不同的區(qū)域內(nèi)控制不同的上升速度,形成區(qū)域定向凝固,經(jīng)5~15分鐘升到保溫圈處停止,繼續(xù)對保溫圈進行加熱10~50分鐘,對冒口進行補縮,達到預定時間后停止加熱,繼續(xù)通水冷卻30分鐘~24小時,將鑄造好的外層為高耐磨材料,內(nèi)層為高韌性、高強度材料的雙金屬輥套從結晶器內(nèi)取出;
所述的厚壁空心鋼管芯棒材料為軋制、鍛造或者鑄造的低碳鋼、低合金鋼、中碳鋼或球墨鑄鐵、合金鑄鐵;
所述的輥套復合層材料為球墨鑄鐵、石墨鋼、鎳鉻鉬合金鑄鐵、高鉻鑄鐵、高鉻鑄鋼、合金鑄鋼、高硼鋼、高速鋼、模具鋼材料;
當反復重復上述復合工藝,既可以制造具有多層復合層的輥套,當改變每層復合層材料成分時,既可以實現(xiàn)制造由不同材料成分組成的梯度復合層材料輥套。
2.一種實現(xiàn)復合軋輥輥套制造工藝的設備,其特征是:該設備有一龍門式區(qū)域定向凝固升降設備,在龍門式區(qū)域定向凝固升降設備上安裝有升降臺,在升降臺的上面安裝有電磁感應加熱器,通過升降電機轉動升降螺桿或液壓設備帶動升降臺以所設定的速度上下移動,在龍門式區(qū)域定向凝固升降設備的側面安裝電磁感應電源控制柜,電磁感應電源控制柜的兩個輸出端通過水冷電纜與電磁感加熱器的兩端相連接,在龍門式區(qū)域定向凝固升降設備的下部有一底座支架、在底座支架上安裝有支承底座,在支承底座的上面安裝有水冷底水箱,底水箱的中心為圓形通孔,在底水箱的上面安裝有中心為圓形通孔的澆注底板,在澆注底板的上面安裝有組合式水冷結晶器,在水冷結晶器的上部安裝有保溫圈,輥軸芯棒通過支承底座、底水箱和澆注底板的中心圓孔固定在結晶器的中心,在澆注底板的一側聯(lián)接有澆鑄流道,澆鑄流道安裝在底座支架上并與澆注坐磚相連接,澆注坐磚上面安裝有中注管,在中注管的頂部安裝有澆鑄漏斗,在澆注漏斗的上面有澆注包。
3.根據(jù)權利要求2所述一種復合軋輥輥套制造工藝的設備,其特征是:水冷結晶器由在結晶器圓周上均勻分布的2或3整數(shù)倍的組合式結晶器弧形水冷箱體組件組成,在每個弧形水冷箱體組件的下部聯(lián)接有進水管,在每個弧形水冷箱體組件的上部聯(lián)接有出水管,通過聯(lián)接螺栓將弧形水冷箱體組件連接成圓桶形整體。
4.根據(jù)權利要求2所述一種復合軋輥輥套制造工藝的設備,其特征是:電磁感應電源為工頻感應電源、中頻感應電源、高頻感應電源,頻率為500Hz~3000Hz。
5.根據(jù)權利要求2所述一種復合軋輥輥套制造工藝的設備,其特征是:保溫圈由耐火材料或者纖維增強耐火材料制造。
6.根據(jù)權利要求2所述一種復合軋輥輥套制造工藝的設備,其特征是:所述的組合式結晶器通過添加或減少不同尺寸的弧形水冷箱體組件既可以實現(xiàn)軋輥內(nèi)直徑尺寸在一定范圍內(nèi)的調(diào)整,滿足不同不同直徑尺寸復合輥軸的制造。
7.根據(jù)權利要求2所述一種復合軋輥輥套制造工藝的設備,其特征是:在水冷底水箱的側面分別有進水管和出水管。
8.根據(jù)權利要求1所述一種復合軋輥輥套制造工藝,其特征是:所述芯棒表面防氧化涂料的成分為Na2B407,Si02,Na20,K20,A1203,CaO其中的一種或多種成分組成。