一種穿孔頂頭的制作方法
【專利摘要】一種穿孔頂頭，包括頂頭頭部、頂頭穿孔部、頂頭輾軋部以及頂頭尾部，所述的頂頭穿孔部表面設(shè)置有堆焊層，所述的堆焊層表面設(shè)置有鋸齒型的平行槽，該平行槽的底部為平面結(jié)構(gòu)，所述的頂頭穿孔部為流線形結(jié)構(gòu)，所述的頂頭輾軋部為斜錐體結(jié)構(gòu)。本實用新型一方面提高了頂頭穿孔部的強度和耐高溫性能，另一方面，也抑制了燒結(jié)的發(fā)生，大大提高了頂頭的使用壽命和使用效率。
【專利說明】
一種穿孔頂頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及了一種制管工具，尤其涉及了一種穿孔頂頭。
【背景技術(shù)】
[0002]穿孔頂頭是無縫鋼管生產(chǎn)的關(guān)鍵工具之一，其質(zhì)量的好壞和使用壽命的長短將直接影響穿孔機生產(chǎn)毛管的質(zhì)量和成本。目前，國內(nèi)所用穿孔頂頭的質(zhì)量和使用壽命均遠低于國際先進指標，研制質(zhì)量好和使用壽命長的穿孔頂頭已成為我國鋼管生產(chǎn)中的一項重要課題。
[0003]在乳制無縫鋼管或高溫合金管的過程中，首先利用頂頭在穿孔機上對加熱到規(guī)定溫度的圓鋼坯進行穿孔乳制成無縫鋼管，由于頂頭與加熱后的鋼坯無間隙的接觸，始終處在高溫、高負載的場合下，非常容易受到磨損和熔蝕，特別是在其結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理的情況下，磨損得更快。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的就在于提供了一種穿孔頂頭，不僅耐磨、耐高溫，而且使用壽命長。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:一種穿孔頂頭，包括
[0006]頂頭頭部、頂頭穿孔部、頂頭輾乳部以及頂頭尾部，所述的頂頭穿孔部表面設(shè)置有堆焊層，所述的堆焊層表面設(shè)置有鋸齒型的平行槽，該平行槽的底部為平面結(jié)構(gòu)，所述的頂頭穿孔部為流線形結(jié)構(gòu)，頂頭穿孔部的長度L取I?1.5DKDr為頂頭穿孔部2的最大直徑)，所述的頂頭輾乳部為斜錐體結(jié)構(gòu)。
[0007]進一步地，所述的頂頭尾部設(shè)置有倒角。
[0008]進一步地，所述的堆焊層為12mm的過渡性金屬合金層。
[0009]作為優(yōu)化，所述的堆焊層由前端部至后端部有一個遞減的梯度。
[0010]本實用新型還提供一種穿孔頂頭的制造工藝，工藝流程如下，原料熔煉4異型鑄
[0011]坯—雙聯(lián)退火4熱模鍛成型4等溫球化退火4焊堆焊層4機械加工—成品熱處理4檢驗入庫。
[0012]所述原料熔煉步驟中加入鉬粉、碳黑、氫化鈦。加入氫化鈦粉在燒結(jié)過程中
[0013]對金屬鉬粒子表面產(chǎn)生活化作用，使穿孔頂頭在燒結(jié)過程中提高其合金化程度和均勻性;加入炭黑有兩個作用，一是其中大部分在燒結(jié)過程中與氫化物中的氫形成氫化物，將氫最大限度的脫除，以達到最佳的活化燒結(jié)效果，二是部分碳與添加的活性金屬元素鈦在高溫下形成第二相難熔金屬碳化物TiC，以增強穿孔頂頭的強度。
[0014]根據(jù)上述工藝制得的穿孔頂頭，其化學(xué)成分及其重量百分比含量為:Mo
[0015]1.5 ?2.5，C 0.32 ?0.42，Cr 3.6?4.8，Si 0.5-0.8,Mn 0.4 ?0.8，Ti彡0.01%，5:彡0.01%，卩彡0.015%，其余為卩6 ο
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果:在穿乳鋼坯時，頂頭穿孔部接觸鋼坯，頂頭穿孔部容易熔損，在該容易熔損的部分設(shè)置耐高溫、強度高的堆焊層，然而，如果在頂頭穿孔部的表面整體形成堆焊層，則容易發(fā)生燒結(jié)。因此，在本實用新型的頂頭中，在堆焊層表面設(shè)有平行槽，抑制燒結(jié)，提高了頂頭的使用壽命。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖2是圖1的A處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中I頂頭頭部2頂頭穿孔部3頂頭輾乳部4頂頭尾部5堆焊層。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明，但不作為對本實用新型的限制:
[0021]—種穿孔頂頭，包括頂頭頭部1、頂頭穿孔部2、頂頭輾乳部3以及頂頭尾部4，所述的頂頭穿孔部2表面設(shè)置有堆焊層5，使得頂頭穿孔部2更加耐高溫，強度提高。
[0022]所述的堆焊層表面設(shè)置有鋸齒型的平行槽，該平行槽的底部為平面結(jié)構(gòu)，本實用新型由原光面頂頭改進為平行槽結(jié)構(gòu)，通過減少頂頭輾乳部與鋼板的直接接觸面積，同時大幅度散熱面積，減少了高溫作業(yè)產(chǎn)生的熱裂應(yīng)力，延長頂頭致密氧化層的使用頻數(shù)，從而延長頂頭的使用壽命。
[0023]所述的頂頭穿孔部2為流線形結(jié)構(gòu)，其作用是完成毛管主要變形。它的長度對穿孔時變形量有很大影響，過長或過短都不利于穿孔變形。本實用新型頂頭穿孔部2的長度L取I?1.f5DKDr為頂頭穿孔部2的最大直徑)，這樣可以減緩穿孔變形，提高頂頭壽命。
[0024]所述的頂頭輾乳部3為斜錐體結(jié)構(gòu)，其作用是均整毛管壁厚和內(nèi)外表。
[0025]所述的頂頭尾部4設(shè)置有倒角，其作用是防止毛管劃傷和保證毛管尾部自由離開頂頭。
[0026]所述的堆焊層5為12mm的過渡性金屬合金層，若堆焊層14過薄，則難以取得提高高溫強度的效果。若堆焊層5過厚，則有可能在堆焊層5中產(chǎn)生裂紋。本實用新型堆焊層5的厚度不需要是恒定的。例如，堆焊層14的前端部可以比其他部分厚。
[0027]本實用新型還提供一種穿孔頂頭的制造工藝，工藝流程如下，原料熔煉—異型鑄
[0028]坯—雙聯(lián)退火—熱模鍛成型—等溫球化退火—焊堆焊層—機械加工—成品熱處理—檢驗入庫。
[0029 ]所述原料熔煉步驟中加入鉬粉、碳黑、氫化鈦。加入氫化鈦粉在燒結(jié)過程中
[0030]對金屬鉬粒子表面產(chǎn)生活化作用，使穿孔頂頭在燒結(jié)過程中提高其合金化程度和均勻性;加入炭黑有兩個作用，一是其中大部分在燒結(jié)過程中與氫化物中的氫形成氫化物，將氫最大限度的脫除，以達到最佳的活化燒結(jié)效果，二是部分碳與添加的活性金屬元素鈦在高溫下形成第二相難熔金屬碳化物TiC，以增強穿孔頂頭的強度。
[0031]為盡可能消除穿孔頂頭內(nèi)合金元素的晶內(nèi)偏析，使合金元素的原子充分擴散，同時細化鑄造晶粒，消除過熱缺陷，提高產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量，采用了雙聯(lián)退火工藝處理。
[0032]在成品熱處理過程中，用石灰石調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛，使穿孔頂頭表面形成與基體結(jié)合牢固的Fe2O3和Fe3O4致密氧化保護膜，此層氧化膜既隔離了穿孔頂頭基體與管坯，使穿孔頂頭在穿孔過程中不致粘鋼和剝落，又減小了穿孔頂頭與管坯間的摩擦系數(shù)，起到潤滑作用，使穿孔頂頭穿孔時溫升減小，使用壽命提高。
[0033]根據(jù)上述工藝制得的穿孔頂頭，其化學(xué)成分及其重量百分比含量為:Mo1.5?2.5,C 0.32 ?0.42，Cr 3.6?4.8，Si 0.5-0.8,Mn 0.4 ?0.8，Ti彡0.01%，S:彡0.01%，P彡0.015%，其余為Fe ο
[0034]本實用新型的上述實施例，僅僅是清楚地說明本實用新型所做的舉例，但不用來限制本實用新型的保護范圍，所有等同的技術(shù)方案也屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護范圍應(yīng)由各項權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項】
1.一種穿孔頂頭，包括頂頭頭部(I)、頂頭穿孔部(2)、頂頭輾乳部(3)以及頂頭尾部(4)，其特征在于:所述的頂頭穿孔部(2)表面設(shè)置有堆焊層(5)，所述的堆焊層(5)表面設(shè)置有鋸齒型的平行槽，該平行槽的底部為平面結(jié)構(gòu)，所述的頂頭穿孔部(2)為流線形結(jié)構(gòu)，所述的頂頭輾乳部(3)為斜錐體結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穿孔頂頭，其特征在于:所述的頂頭穿孔部(2)的長度L取IDr?1.0Tr，Dr為頂頭穿孔部(2)的最大直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穿孔頂頭，其特征在于:所述的頂頭尾部(4)設(shè)置有倒角。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穿孔頂頭，其特征在于:所述的堆焊層(5)為12mm的過渡性金屬合金層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種穿孔頂頭，其特征在于:所述的堆焊層(5)由前端部至后端部有一個遞減的梯度。
【文檔編號】C22C38/14GK205684480SQ201620528486
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月3日 公開號201620528486.0, CN 201620528486, CN 205684480 U, CN 205684480U, CN-U-205684480, CN201620528486, CN201620528486.0, CN205684480 U, CN205684480U
【發(fā)明人】馬中亮, 于興仁, 蔣斌
【申請人】江蘇南山冶金機械制造有限公司