CN113210579A - 用于厚壁复合管的铸造装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法，装置包括熔炼组件、送料组件和铸造组件，熔炼组件、送料组件和铸造组件的下端分别固定在地面上，送料组件第一端的上部和熔炼组件连接，送料组件第二端的下部和铸造组件连接。加工方法的具体步骤为：首先通过熔炼组件和送料组件分别完成金属层和过渡层的浇筑，待浇注完成后，保持铸模的转速，开启铸造组件中的伺服电机，将热成像相机扫描的铸模温度传输给控制台，控制台根据铸模各点温度，控制冷却管上第三电磁阀和喷嘴对铸模均匀降温，当铸模冷却至室温后，取出复合管管坯。本发明解决了双金属复合管离心铸造中基层金属与覆层金属熔点相差较大等因素导致冶金结合缺陷的问题，提高生产效益。

Description

用于厚壁复合管的铸造装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及复合管领域，特别涉及一种用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法。

背景技术

随着工业技术的发展，现代工业对金属管材的综合性能要求越来越高。在高磨损或高腐蚀环境下，单一材料管材已经无法满足在恶劣工况下的使用要求，而复合管为解决这一问题提供了有效途径。复合管是由基层与覆层两层材料通过机械结合或冶金结合而成的多层结构的一种管材，覆层需抗磨损和抗腐蚀等，而基层需要有较高抗压和抗裂性能等，这些要求均需在基层和覆层材料中加入大量的Cr、Ni、Mo、V、Ti、Nb、W等贵金属，而大量贵金属的加入又使得复合管，尤其(超)厚壁复合管的生产成本大幅增加。因此，如何在保证(超)厚壁复合管生产质量的前提下降低生产成本，具有重要的工程实际意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于厚壁复合管的铸造装置及其加工方法，主要是通过在基层金属层和覆层金属层之间添加中间熔点的“贱”金属层，并通过对中间过渡层的人为调控，消除冶金结合缺陷，提高内、中和外管以及过渡层之间的结合强度，保证生产质量，提高生产效益。

本发明提供了一种用于厚壁复合管的铸造装置，其包括熔炼组件、送料组件和铸造组件，所述熔炼组件、所述送料组件和所述铸造组件的下端分别固定在地面上，所述送料组件第一端的上部和所述熔炼组件连接，所述送料组件第二端的下部和所述铸造组件连接。所述送料组件，其包括送料管、轴承座、直线轴承、轨道、限位块、控制台、限位开关、移动平台、齿轮、回转平台、回转支承、液压马达、外壳、带芯线圈绕组、第二热电偶、坩埚、顶盖、引导管、螺旋芯棒、第二电磁阀、传动箱和第一电机；所述轴承座和所述轨道的第一端分别与地面固定连接，所述送料管的第一端和所述直线轴承的内圈滑动连接，所述直线轴承的外圈和所述轴承座的第二端连接，所述轨道的第二端和所述移动平台的第一端滑动连接，所述第一电机和所述送料管的第二端分别位于所述移动平台的内部，所述第一电机的输出端和所述传动箱的第一端连接，所述传动箱的第二端和所述移动平台的第二端连接，所述移动平台第三端的两侧均设有限位开关，所述限位块分布在所述轨道的两端，所述控制台位于所述轨道的外侧。所述移动平台的第四端和所述回转支承的第一端连接，所述回转支承的第二端和所述回转平台的第一端连接，所述回转平台第二端的两侧和所述液压马达的外壳固定连接，所述液压马达的输出端和所述齿轮的输入端连接，所述齿轮和所述回转支撑啮合，所述回转平台的第三端和所述外壳的第一端连接，所述外壳的第二端和所述顶盖连接，所述坩埚位于所述外壳的内部，所述带芯线圈绕组位于所述外壳内壁和所述坩埚外壁之间，所述引导管的外形结构呈“X”型，所述引导管的下端穿过所述顶盖的中心，位于所述坩埚的内部，所述螺旋芯棒位于所述引导管上端的一侧，所述第二热电偶对称分布在所述引导管第二端的两侧，并和所述顶盖连接，所述第二电磁阀的第一端穿过所述回转平台的中心和所述坩埚的底部固定连接，所述第二电磁阀的第二端和所述送料管的第二端连接。所述铸造组件，其包括第二电机、第一带轮、传动带、第二带轮、主滚轮、铸模、热成像相机、导向杆、丝杆、从滚轮、喷嘴、伺服电机、第三电磁阀和冷却管，所述冷却管位于所述铸模的正下方，所述第三电磁阀和所述喷嘴均匀分布在所述冷却管上，所述导向杆和所述丝杆均位于所述铸模的同一侧，所述伺服电机的输出端和所述丝杠的输入端连接，所述热成像相机的第一端和第二端分别与所述丝杠和所述导向杆滑动连接。

可优选的是，所述熔炼组件，其包括第一感应炉、第二感应炉、第三感应炉、第一热电偶、流量计、第一电磁阀和四通管，所述四通管的第一端通过第一电磁阀和所述第一感应炉的第一端连接，所述四通管的第二端通过第一电磁阀和所述第二感应炉的第一端连接，所述四通管的第三端通过第一电磁阀和所述第三感应炉的第一端连接，所述第一感应炉、所述第二感应炉和所述第三感应炉的第二端分别设有第一热电偶和流量计；所述第一感应炉、所述第二感应炉和所述第三感应炉的规格尺寸一致，并排安装在地面上。

可优选的是，在所述送料组件中，所述回转平台、所述外壳、所述带芯线圈绕组、所述坩埚和所述顶盖的轴线在同一条直线上；所述轨道的数量为二，所述轨道对称分布在所述送料管的两侧。

可优选的是，在所述铸造组件中，所述第二电机的外壳、所述主滚轮的第一端和所述从滚轮的第一端分别与地面固定连接，所述第二电机的输出端和所述第一带轮的内圈连接，所述第一带轮的外圈通过所述传动带和所述第二带轮的外圈连接，所述第二带轮的内圈和所述主滚轮的输入端连接，所述主滚轮的第二端和所述从滚轮的第二端分别与所述铸模外壁接触；所述主滚轮的数量为一，所述从滚轮的数量为三，所述主滚轮和所述从滚轮对称分布在所述铸模的两侧。

本发明的另外一方面，提供一种用于厚壁复合管的加工方法，其具体操作步骤如下：

S1、向铸模浇筑金属层：

S11、将第n(n＝1、2、3)金属原料装入第n感应炉熔融成第n金属熔体，并用高于第n金属熔体液相线130～150℃的温度对第n金属熔体进行保温；

S12、启动送料组件的移动平台和回转平台，将引导管上端不带螺旋芯棒的一侧进口和四通管的第四端连接；

S13、根据控制台计算复合管每一金属层所需金属原料的体积，通过控制第n感应炉的第一电磁阀和流量计，使所需体积的金属熔体从第n感应炉中流入送料组件的坩埚内；

S14、开启铸造组件的第二电机，使预处理的铸模达到所需转速，待坩埚内第n金属熔体的温度降至液相线以上(100±5)℃时，驱动送料组件的移动平台，向预处理的铸模浇注第n金属层，待第n金属熔体开始凝固时，关闭第二电机；

S2、向铸模浇筑过渡层：

S21、将第n+1金属原料装入第n+1感应炉熔融成第n+1金属熔体，并用高于第n+1金属熔体液相线120～150℃的温度对第n+1金属熔体进行保温；

S22、启动送料组件的移动平台和回转平台，将引导管上端带螺旋芯棒的一侧进口和四通管的第四端连接；

S23、根据控制台计算复合管第n过渡层中第一层所需第n金属原料和第n+1金属原料的体积比，分别控制第n感应炉和第n+1感应炉的第一电磁阀和流量计，使所需体积的第n金属熔体和第n+1金属熔体从第n感应炉和第n+1感应炉中分别流入送料组件的坩埚内；

S24、开启送料组件的带芯线圈绕组，对坩埚中的第n金属和第n+1金属熔体混合物进行电磁搅拌，同时开启铸造组件的第二电机，使上一步骤获得的管坯和铸模达到所需转速，并加热管坯内壁和铸模端面使其达到所需温度，待坩埚内第n金属熔体和第n+1金属熔体的混合物温度降至液相线以上(100±5)℃时，浇注第n过渡层的第一层；

S25、重复步骤S21-S24，浇注第n过渡层中剩余的子层；

S3、交替重复步骤S1-S2，依次浇铸第一金属层、第一过渡层、第二金属层、第二过渡层和第三金属层；

S4、待第三金属层浇注完成后，保持铸模的转速，开启铸造组件中的伺服电机，将热成像相机扫描的铸模温度传输给控制台，控制台根据铸模各点的温度，通过控制冷却管上各个第三电磁阀和喷嘴冷却液的流量，对铸模均匀降温，当铸模冷却至室温后，关闭第二电机，取出复合管管坯。

可优选的是，所述复合管管坯，其包括第一金属层、第一过渡层、第二金属层、第二过渡层和第三金属层，所述第一过渡层和所述第二过渡层均包括多个子层。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明解决双金属复合管离心铸造中基层金属与覆层金属熔点相差较大等因素导致冶金结合缺陷的问题，在基层金属层和覆层金属层之间添加中间熔点的金属层，并通过对中间过渡层的人为调控，消除自然过渡层的结合缺陷，提高外层、中层和外层金属层以及过渡层的结合强度。

2.本发明在离心铸造前对过渡层金属混合物熔体进行电磁搅拌，细化过渡层凝固组织，提高过渡层的力学性能，进而提高复合管整体综合性能。

3.本发明在基层“贵”金属层与覆层“贵”金属层之间添加中间“贱”金属层，在同壁厚以及保证生产质量的前提下，大幅降低厚壁复合管批量成产的成本，提高工厂生产效益。

附图说明

图1为本发明用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法的铸造装置主视图；

图2为本发明用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法的铸造装置俯视图；

图3为本发明用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法的熔炼组件结构示意图；

图4为本发明用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法的送料组件结构示意图；

图5为本发明用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法的送料组件剖视图；

图6为本发明用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法的铸造组件结构示意图；

图7为本发明用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法的铸造工艺流程图；

图8a为本发明用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法中复合管管壁结构示意图；

图8b为本发明用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法中复合管管壁各层金属体积比。

主要附图标记：

熔炼组件1，第一感应炉101，第二感应炉102，第三感应炉103，第一热电偶104，流量计105，第一电磁阀106，四通管107，送料组件2，送料管201，轴承座202，直线轴承203，轨道204，限位块205，控制台206，限位开关207，移动平台208，齿轮209，回转平台210，回转支承211，液压马达212，外壳213，带芯线圈绕组214，第二热电偶215，坩埚216，顶盖217，引导管218，螺旋芯棒219，第二电磁阀220，传动箱221，第一电机222，铸造组件3，第二电机301，第一带轮302，传动带303，第二带轮304，主滚轮305，铸模306，热成像相机307，导向杆308，丝杆309，从滚轮310，喷嘴311，伺服电机312，第三电磁阀313，冷却管314，第一金属层4，第一过渡层5，第二金属层6，第二过渡层7，第三金属层8。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

本发明目的在于提高厚壁复合管的综合性能以及降低批量生产的成本。

用于厚壁复合管的铸造装置，如图1和图2所示，包括熔炼组件1、送料组件2和铸造组件3，熔炼组件1、送料组件2和铸造组件3的下端分别固定在地面上，送料组件2第一端的上部和熔炼组件1连接，送料组件2第二端的下部和铸造组件3连接。

熔炼组件1，如图3所示，包括第一感应炉101、第二感应炉102、第三感应炉103、第一热电偶104、流量计105、第一电磁阀106和四通管107，四通管107的第一端通过第一电磁阀106和第一感应炉101的第一端连接，四通管107的第二端通过第一电磁阀106和第二感应炉102的第一端连接，四通管101的第三端通过第一电磁阀106和第三感应炉103的第一端连接，第一感应炉101、第二感应炉102和第三感应炉103的第二端分别设有第一热电偶104和流量计105；第一感应炉101、第二感应炉102和第三感应炉103的规格尺寸一致，并排安装在地面上。

送料组件2，如图4和图5所示，包括送料管201、轴承座202、直线轴承203、轨道204、限位块205、控制台206、限位开关207、移动平台208、齿轮209、回转平台210、回转支承211、液压马达212、外壳213、带芯线圈绕组214、第二热电偶215、坩埚216、顶盖217、引导管218、螺旋芯棒219、第二电磁阀220、传动箱221和第一电机222；带芯线圈绕组214由空芯铜管绕制而成，工作时空芯铜管内需要循环通入冷却液，送料管201的第一端和直线轴承203同轴线。

如图4所示，轴承座202和轨道204的第一端分别与地面固定连接，送料管201的第一端和直线轴承203的内圈滑动连接，直线轴承203的外圈和轴承座202的第二端连接，轨道204的第二端和移动平台208的第一端滑动连接，移动平台208的运动由第一电机222和传动箱221驱动，第一电机222和送料管201的第二端分别位于移动平台208的内部，第一电机222的输出端和传动箱221的第一端连接，传动箱221的第二端和移动平台208的第二端连接，移动平台208第三端的两侧均设有限位开关207，限位块205分布在轨道204的两端，安装位置并与限位开关207对应，控制台206位于轨道204的外侧。

如图5所示，移动平台208的第四端和回转支承211的第一端连接，回转支承211的第二端和回转平台210的第一端连接，回转平台210第二端的两侧和液压马达212的外壳固定连接，液压马达212的输出端和齿轮209的输入端连接，齿轮209和回转支撑211啮合，液压马达212的数量和齿轮209的数量相等，回转平台210的第三端和外壳213的第一端连接，外壳213的第二端通过螺栓和顶盖217连接，坩埚216位于外壳213的内部，带芯线圈绕组214位于外壳213内壁和坩埚216外壁之间。

引导管218的外形结构呈“X”型，降低因落差导致的金属熔体对坩埚216底部的冲击力，提高设备的使用寿命，引导管218的下端穿过顶盖217的中心，位于坩埚216的内部，螺旋芯棒219位于引导管218上端的一侧，使金属熔体混合物得到初步混合，第二热电偶215对称分布在引导管218第二端的两侧，并和顶盖217连接，第二电磁阀220的第一端穿过回转平台210的中心和坩埚216的底部固定连接，第二电磁阀220的第二端和送料管201的第二端连接。

进一步，为了保证送料组件2平稳的运行，回转平台210、外壳213、带芯线圈绕组214、坩埚216和顶盖217的轴线在同一条直线上；四通管107的外表面、引导管218的外表面、送料管201的外表面、坩埚216的外表面和外壳213的内表面喷涂有保温涂层，外壳213的内表面还喷涂有电磁屏蔽涂层。

具体而言，轨道204的数量为二，并且轨道204对称分布在送料管201的两侧。

铸造组件3，如图6所示，包括第二电机301、第一带轮302、传动带303、第二带轮304、主滚轮305、铸模306、热成像相机307、导向杆308、丝杆309、从滚轮310、喷嘴311、伺服电机312、第三电磁阀313、冷却管314；主滚轮305由第二电机301、第一带轮302、传动带303和第二带轮304驱动，在自重的作用下，铸模306的表面分别与主滚轮305和从滚轮310的表面相切。

第二电机301的外壳、主滚轮305的第一端和从滚轮310的第一端分别与地面固定连接，第二电机301的输出端和第一带轮301的内圈连接，第一带轮301的外圈通过传动带303和第二带轮304的外圈连接，第二带轮304的内圈和主滚轮305的输入端连接，主滚轮305的第二端和从滚轮310的第二端分别与铸模306外壁接触，铸模306正下方的地基上设置有废水池，废水池内安装有冷却管314，冷却管314上线性阵列安装有多个第三电磁阀313和喷嘴311，导向杆308和丝杆309均位于铸模306的同一侧，伺服电机312的输出端和丝杠309的输入端连接，热成像相机307的第一端和第二端分别与丝杠309和导向杆308滑动连接。

优选地，主滚轮305的数量为一，从滚轮310的数量为三，主滚轮305和从滚轮310对称分布在铸模306的两侧。

如图7所示，用于厚壁复合管的加工方法，其包括以下步骤：

S1、向铸模306浇筑金属层：

S11、将第n(n＝1、2、3)金属原料装入第n感应炉熔融成第n金属熔体，并用高于第n金属熔体液相线135℃的温度对第n金属熔体进行保温；

S12、启动送料组件2的移动平台208和回转平台210，将引导管218上端不带螺旋芯棒219的一侧进口和四通管107的第四端连接；

S13、根据控制台206计算复合管每一金属层所需金属原料的体积，通过控制第n感应炉的第一电磁阀106和流量计105，使所需体积的金属熔体从第n感应炉中流入送料组件2的坩埚216内；

S14、开启铸造组件3的第二电机301，使预处理的铸模306达到所需转速，待坩埚216内第n金属熔体的温度降至液相线以上100℃时，驱动送料组件2的移动平台208，向预处理的铸模306浇注第n金属层，待第n金属熔体开始凝固时，关闭第二电机301。

S2、向铸模306浇筑过渡层：

S21、将第n+1金属原料装入第n+1感应炉熔融成第n+1金属熔体，并用高于第n+1金属熔体液相线135℃的温度对第n+1金属熔体进行保温；

S22、启动送料组件2的移动平台208和回转平台210，将引导管218上端带螺旋芯棒219的一侧进口和四通管107的第四端连接；

S23、根据控制台206计算复合管第n过渡层中第一层所需第n金属原料和第n+1金属原料的体积比，分别控制第n感应炉和第n+1感应炉的第一电磁阀106和流量计105，使所需体积的第n金属熔体和第n+1金属熔体从第n感应炉和第n+1感应炉中分别流入送料组件2的坩埚216内；

S24、开启送料组件2的带芯线圈绕组214，对坩埚216中的第n金属和第n+1金属熔体混合物进行电磁搅拌，同时开启铸造组件3的第二电机301，使上一步骤获得的管坯和铸模306达到所需转速，并加热管坯内壁和铸模306端面使其达到所需温度，待坩埚216内第n金属熔体和第n+1金属熔体的混合物温度降至液相线以上100℃时，浇注第n过渡层的第一层；

S25、重复步骤S21-S24，浇注第n过渡层中剩余的子层。

S3、交替重复步骤S1-S2，依次浇铸第一金属层4、第一过渡层5、第二金属层6、第二过渡层7和第三金属层8。

S4、待第三金属层8浇注完成后，保持铸模306的转速，开启铸造组件3中的伺服电机312，将热成像相机307扫描的铸模306的温度传输给控制台206，控制台206根据铸模306各点的温度，通过控制冷却管314上各个第三电磁阀313和喷嘴311冷却液的流量，对铸模306均匀降温，当铸模306冷却至室温后，关闭第二电机301，取出复合管管坯。

在本发明的一个优选实施例中，复合管管坯，其包括第一金属层4、第一过渡层5、第二金属层6、第二过渡层7和第三金属层8，第一过渡层5和第二过渡层7均包括多个子层。

以下结合实施例对本发明一种用于厚壁复合管的铸造装置及加工方法做进一步描述：

本发明具体实施例中，所用复合管的外径为610mm，长度为2500mm，壁厚为34.9mm，其中第一金属层4和第三层金属层8的壁厚均为7mm，第二层金属层6的壁厚为10.9mm，第一过渡层5和第二过渡层7的壁厚均为5mm，且均分为五个子层，即子层壁厚为1mm，如图8a所示。

第一过渡层5的五个子层从外到内第一金属和第二金属的体积比依次为9:1、7:3、5:5、3:7和1:9；第二过渡层6的五个子层从外到内第二金属和第三金属的体积比依次为9:1、7:3、5:5、3:7和1:9，如图8b所示。

本实施例中，厚壁复合管每吨比同规格采用外层20CrMnTi、内层KmTBCr28的双金属管的原料成本低约12％～22％；复合管第一金属层4、第二金属层7和第三金属层8的具体材质见下表：

具体实施步骤如下：

S1、向铸模306浇筑金属层：

S11、将20CrMnTi装入第一感应炉101熔融成20CrMnTi熔体，并以1647℃的温度对20CrMnTi进行保温；

S12、启动送料组件2的移动平台208和回转平台210，将引导管218上端不带螺旋芯棒219的一侧进口和四通管107的第四端连接；

S13、根据控制台206计算复合管第一金属层4所需20CrMnTi的体积，通过控制第一感应炉的第一电磁阀106和流量计105，使所需体积的20CrMnTi从第一感应炉中流入送料组件2的坩埚216内；

S14、开启铸造组件3的第二电机301，使铸模306转速达到1200r/min，利用火焰喷枪、喷涂小车对铸模306内腔和端面进行预热、喷涂挂砂，待坩埚216内20CrMnTi熔体的温度降至1612℃时，驱动送料组件2的移动平台208，向预处理的铸模306浇注第一金属层4，待20CrMnTi熔体开始凝固时，关闭第二电机301。

S2、向铸模306浇筑过渡层：

S21、将第二金属原料装入第二感应炉102熔融成第二金属熔体，并以1527℃的温度对第二金属熔体进行保温；

S22、启动送料组件2的移动平台208和回转平台210，将引导管218上端带螺旋芯棒219的一侧进口和四通管107的第四端连接；

S23、根据控制台206计算复合管第一过渡层5中第一层所需第一金属原料和第二金属原料的体积比为：9:1、7:3、5:5、3:7和1:9，分别控制第一感应炉101和第二感应炉102的第一电磁阀106和流量计105，使所需体积的20CrMnTi熔体和第二金属熔体从第一感应炉和第二感应炉中分别流入送料组件2的坩埚216内；

S24、开启送料组件2的带芯线圈绕组214，对坩埚216中的20CrMnTi和第二金属熔体混合物进行电磁搅拌，同时开启铸造组件3的第二电机301，使步骤S1获得的管坯和铸模306达到所需转速，利用火焰喷枪对第一层金属层4内壁和铸模306端面进行加热至所需温度，待坩埚216内20CrMnTi熔体和第二金属熔体的混合物温度降至液相线以上100℃(事先通过试验测定各体积比下熔体混合物的液相线温度)时，浇注第一过渡层的第一层；

S25、重复步骤S21-S24，从外到内依次浇铸第一过渡层5的五个子层。

S3、交替重复步骤S1-S2，将KmTBCr28原料装入第三感应炉103熔融成KmTBCr28熔体，并以1436℃的温度对KmTBCr28熔体进行保温，按第二金属和KmTBCr28的体积比9:1、7:3、5:5、3:7和1:9混合第二金属和KmTBCr28熔体，依次浇铸第二金属层6、第二过渡层7和第三金属层8。

S4、待第三金属层8浇注完成后，保持铸模306的转速，开启铸造组件3中的伺服电机312，将热成像相机307扫描的铸模306的温度传输给控制台206，控制台206根据铸模306各点的温度，通过控制冷却管314上各个第三电磁阀313和喷嘴311冷却液的流量，对铸模306均匀降温，当铸模306冷却至室温后，关闭第二电机301，取出复合管管坯。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于厚壁复合管的铸造装置，其包括熔炼组件、送料组件和铸造组件，所述熔炼组件、所述送料组件和所述铸造组件的下端分别固定在地面上，所述送料组件的第一端的上部和所述熔炼组件连接，所述送料组件的第二端的下部和所述铸造组件连接，其特征在于，

所述送料组件，其包括送料管、轴承座、直线轴承、轨道、限位块、控制台、限位开关、移动平台、齿轮、回转平台、回转支承、液压马达、外壳、带芯线圈绕组、第二热电偶、坩埚、顶盖、引导管、螺旋芯棒、第二电磁阀、传动箱和第一电机；所述轴承座和所述轨道的第一端分别与地面固定连接，所述送料管的第一端和所述直线轴承的内圈滑动连接，所述直线轴承的外圈和所述轴承座的第二端连接，所述轨道的第二端和所述移动平台的第一端滑动连接，所述第一电机和所述送料管的第二端分别位于所述移动平台的内部，所述第一电机的输出端和所述传动箱的第一端连接，所述传动箱的第二端和所述移动平台的第二端连接，所述移动平台第三端的两侧均设有限位开关，所述限位块分布在所述轨道的两端，所述控制台位于所述轨道的外侧；

所述移动平台的第四端和所述回转支承的第一端连接，所述回转支承的第二端和所述回转平台的第一端连接，所述回转平台第二端的两侧和所述液压马达的外壳固定连接，所述液压马达的输出端和所述齿轮的输入端连接，所述齿轮和所述回转支撑啮合，所述回转平台的第三端和所述外壳的第一端连接，所述外壳的第二端和所述顶盖连接，所述坩埚位于所述外壳的内部，所述带芯线圈绕组位于所述外壳内壁和所述坩埚外壁之间，所述引导管的外形结构呈“X”型，所述引导管的下端穿过所述顶盖的中心，位于所述坩埚的内部，所述螺旋芯棒位于所述引导管上端的一侧，所述第二热电偶对称分布在所述引导管第二端的两侧，并和所述顶盖连接，所述第二电磁阀的第一端穿过所述回转平台的中心和所述坩埚的底部固定连接，所述第二电磁阀的第二端和所述送料管的第二端连接；

所述铸造组件，其包括第二电机、第一带轮、传动带、第二带轮、主滚轮、铸模、热成像相机、导向杆、丝杆、从滚轮、喷嘴、伺服电机、第三电磁阀和冷却管，所述冷却管位于所述铸模的正下方，所述第三电磁阀和所述喷嘴均匀分布在所述冷却管上，所述导向杆和所述丝杆均位于所述铸模的同一侧，所述伺服电机的输出端和所述丝杠的输入端连接，所述热成像相机的第一端和第二端分别与所述丝杠和所述导向杆滑动连接。

2.根据权利要求1所述的用于厚壁复合管的铸造装置，其特征在于，所述熔炼组件，其包括第一感应炉、第二感应炉、第三感应炉、第一热电偶、流量计、第一电磁阀和四通管，所述四通管的第一端通过第一电磁阀和所述第一感应炉的第一端连接，所述四通管的第二端通过第一电磁阀和所述第二感应炉的第一端连接，所述四通管的第三端通过第一电磁阀和所述第三感应炉的第一端连接，所述第一感应炉、所述第二感应炉和所述第三感应炉的第二端分别设有第一热电偶和流量计；所述第一感应炉、所述第二感应炉和所述第三感应炉的规格尺寸一致，并排安装在地面上。

3.根据权利要求1所述的用于厚壁复合管的铸造装置，其特征在于，在所述送料组件中，所述回转平台、所述外壳、所述带芯线圈绕组、所述坩埚和所述顶盖的轴线在同一条直线上；所述轨道的数量为二，所述轨道对称分布在所述送料管的两侧。

4.根据权利要求1所述的用于厚壁复合管的铸造装置，其特征在于，在所述铸造组件中，所述第二电机的外壳、所述主滚轮的第一端和所述从滚轮的第一端分别与地面固定连接，所述第二电机的输出端和所述第一带轮的内圈连接，所述第一带轮的外圈通过所述传动带和所述第二带轮的外圈连接，所述第二带轮的内圈和所述主滚轮的输入端连接，所述主滚轮的第二端和所述从滚轮的第二端分别与所述铸模外壁接触；所述主滚轮的数量为一，所述从滚轮的数量为三，所述主滚轮和所述从滚轮对称分布在所述铸模的两侧。

5.一种根据权利要求1-4的用于厚壁复合管的铸造装置的加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、向铸模浇筑金属层：

S11、将第n(n＝1、2、3)金属原料装入第n感应炉熔融成第n金属熔体，并用高于第n金属熔体液相线130～150℃的温度对第n金属熔体进行保温；

S12、启动送料组件的移动平台和回转平台，将引导管上端不带螺旋芯棒的一侧进口和四通管的第四端连接；

S13、根据控制台计算复合管每一金属层所需金属原料的体积，通过控制第n感应炉的第一电磁阀和流量计，使所需体积的金属熔体从第n感应炉中流入送料组件的坩埚内；

S14、开启铸造组件的第二电机，使预处理的铸模达到所需转速，待坩埚内第n金属熔体的温度降至液相线以上100±5℃时，驱动送料组件的移动平台，向预处理的铸模浇注第n金属层，待第n金属熔体开始凝固时，关闭第二电机；

S2、向铸模浇筑过渡层：

S21、将第n+1金属原料装入第n+1感应炉熔融成第n+1金属熔体，并用高于第n+1金属熔体液相线120～150℃的温度对第n+1金属熔体进行保温；

S22、启动送料组件的移动平台和回转平台，将引导管上端带螺旋芯棒的一侧进口和四通管的第四端连接；

S23、根据控制台计算复合管第n过渡层中第一层所需第n金属原料和第n+1金属原料的体积比，分别控制第n感应炉和第n+1感应炉的第一电磁阀和流量计，使所需体积的第n金属熔体和第n+1金属熔体从第n感应炉和第n+1感应炉中分别流入送料组件的坩埚内；

S24、开启送料组件的带芯线圈绕组，对坩埚中的第n金属和第n+1金属熔体混合物进行电磁搅拌，同时开启铸造组件的第二电机，使上一步骤获得的管坯和铸模达到所需转速，并加热管坯内壁和铸模端面使其达到所需温度，待坩埚内第n金属熔体和第n+1金属熔体的混合物温度降至液相线以上(100±5)℃时，浇注第n过渡层的第一层；

S25、重复步骤S21-S24，浇注第n过渡层中剩余的子层；

S3、交替重复步骤S1-S2，依次浇铸第一金属层、第一过渡层、第二金属层、第二过渡层和第三金属层；

S4、待第三金属层浇注完成后，保持铸模的转速，开启铸造组件中的伺服电机，将热成像相机扫描的铸模温度传输给控制台，控制台根据铸模各点的温度，通过控制冷却管上各个第三电磁阀和喷嘴冷却液的流量，对铸模均匀降温，当铸模冷却至室温后，关闭第二电机，取出复合管管坯。

6.根据权利要求5所述的用于厚壁复合管的铸造装置的加工方法，其特征在于，所述复合管管坯，其包括第一金属层、第一过渡层、第二金属层、第二过渡层和第三金属层，所述第一过渡层和所述第二过渡层均包括多个子层。

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