热制管用顶头的制作方法_2

文档序号:8416775阅读:来源:国知局
或301的表面温度。本 模拟中,在距离Ll(参照图1)下,原材料(中空原管)的内表面与顶头200及300接触。因 此,在轧制中,在顶头200及300的表面中的与距离Ll相比更靠后的区域,与原材料接触。
[0054] 图1中的实线C200表示顶头主体201的表面温度。图1中的虚线C300表示顶头 主体301的表面温度。
[0055] 如图1所示,在顶头主体201及301的表面中的、与原材料接触的区域(距离Ll 以后的区域)中,形成有加厚层202的顶头主体201的表面(距离Ll~L2的区域)的温 度(C200)比对应的顶头主体301的表面温度(C300)高100°C左右。进而,在顶头主体201 的表面中的加厚层202的后方的形成有喷镀膜203的区域的温度比形成有加厚层202的区 域的温度低l〇〇°C左右。
[0056] 如上所述,加厚层202的隔热性低于喷镀膜203及氧化皮覆膜302。因此,在顶头 200中的形成有加厚层202的区域处,穿轧中来自原材料(圆形钢坯或中空原管)的热量输 入量增大。
[0057] 在大量含有Cr及Ni的高合金的原材料的轧制中使用顶头200时,加厚层202具 有优良的高温强度,因此在顶头200中的形成有加厚层202的部分处,能够抑制磨损及变形 的发生。
[0058] 然而,加厚层202的隔热性比氧化皮覆膜302及喷镀膜203低。因此,如图1所示, 在穿轧时,自原材料介由加厚层202输入到顶头主体201的热量比自原材料介由氧化皮覆 膜302输入到顶头主体301的热量及介由喷镀膜203输入到顶头主体201的热量大。其结 果是,特别是在大量含有Ni及Cr的高合金原材料的穿轧中使用顶头200时,顶头主体201 的温度过剩地提高,有如图4所示顶头200发生变形的情况。
[0059] 如图4所示,热量自加厚层202传递至顶头主体201,其结果是:即便是顶头主体 201的温度过剩地上升时,由于加厚层202具有优良的高温强度,因此形成有加厚层202的 部分也难以变形。然而,在顶头主体201中的未形成加厚层202的部分(换而言之是形成 有喷镀膜203的部分)变得易于变形、表面变成波浪状。作为其原因,可举出顶头主体201 的温度提高、强度降低。
[0060] 这种顶头主体201的变形不仅是导致中空原管内表面的瑕疵的原因,在顶头主体 201上也易于发生烧熔或熔损。因此,难以连续地使用顶头200。其结果是:即便是具有加 厚层202的顶头200,也有顶头寿命缩短的情况。
[0061] 本发明人基于上述模拟结果认为:当在加厚层的表面上形成喷镀膜时,可抑制来 自原材料的热介由加厚层进入到顶头主体中。如图1所示,喷镀膜的隔热性比加厚层高。当 在加厚层上形成喷镀膜时,可通过加厚层获得高的高温强度,进而可通过喷镀膜获得高的 隔热性。因此,即便在高合金原材料的穿孔及轧制中使用顶头时,也可抑制进入具有加厚层 的顶头主体的热量,从而提高顶头寿命。
[0062] 根据以上的发现完成了以下所示的本实施方式的顶头。
[0063] 本实施方式的顶头是热制管用的顶头。顶头具备顶头主体、加厚层和喷镀膜。加 厚层在顶头主体的表面上围绕顶头主体的轴形成。喷镀膜形成于加厚层的表面上。
[0064] 如上所述,由于加厚层具有高的高温强度,因此会抑制顶头的变形。进而,由于喷 镀膜形成于加厚层上,因此可抑制向加厚层中的热量输入、可以抑制穿轧中的顶头主体的 温度上升。因而,可抑制顶头的变形,难以发生熔损及烧熔。因此,即便在对高合金原材料 进行乳制时,也可提尚顶头寿命。
[0065] 加厚层优选形成于顶头主体的前部的表面上。另外,加厚层含有相对于顶头主体 的中心轴倾斜的锥形形状的表面。喷镀膜形成于该加厚层的锥形形状的表面上。
[0066] 此时,由于顶头的轧制部具有锥形形状,因此在穿轧中,加厚层上的喷镀膜受到朝 向加厚层方向的外力(将喷镀膜挤压至加厚层的力)。因此,喷镀膜难以从加厚层上剥离。
[0067] 喷镀膜更优选将加厚层的表面整体覆盖。
[0068] 此时,可进一步抑制穿轧中从原材料向加厚层的热量输入。
[0069] 优选顶头主体的表面含有第1表面区域和第2表面区域。加厚层形成于第1表面 区域上。第2表面区域与第1表面区域的后端相邻,配置在与第1表面区域相比更处于顶 头主体的后方的位置上。喷镀膜含有第1及第2喷镀区域。第1喷镀区域形成于加厚层的 表面上。第2喷镀区域形成于第2表面区域上。
[0070] 此时,喷镀膜也形成于顶头主体中的加厚层的后方部分上。因此,顶头的隔热性提 尚,顶头寿命提尚。
[0071] 第2喷镀区域更优选与第1喷镀区域相邻。
[0072] 此时,顶头的隔热性及耐磨损性进一步提尚、顶头寿命提尚。
[0073] 以下一边参照附图一边说明本发明的一个实施方式的顶头。图中相同或相当部分 带有相同符号,不重复说明。
[0074] [穿孔机的构成]
[0075] 本实施方式的顶头应用于穿孔机或延伸轧机。在以后的说明中,以穿孔机为例进 行顶头的说明。然而,在延伸轧机中所利用的顶头也是同样的。
[0076] 图5是穿孔机1的整体构成图。如图5所示,穿孔机1具备一对倾斜辊2、顶头100 和芯骨3。
[0077] -对倾斜辊2围绕型缝线PL配置。倾斜辊2 -边使作为原材料的圆形钢坯BL在 圆周方向上旋转,一边对其进行轧制。倾斜辊2可以是圆锥型、也可以是滚筒型。
[0078] 顶头100配置在一对倾斜辊2之间的型缝线PL上。芯骨3是棒状的,配置在型缝 线PL上。在芯骨3的顶端安装顶头100。芯骨3将顶头100固定在型缝线PL上。
[0079] 在如上构成的穿孔机1中,顶头100被挤压至圆形钢坯BL的顶端面(即与顶头 100相向的端面)的中央。其结果是,将圆形钢坯BL穿轧、形成中空原管。
[0080] [顶头100的构成]
[0081] 图6是顶头100的纵截面图。这里所说的纵截面图是指顶头100的包含中心轴CL 的截面。
[0082] 顶头100的外周面的横截形状是圆形。对于顶头100的外径,顶头100的后端部 比顶头100的顶端部大。例如,如图6所示,顶头100是炮弹形状。如图6所示,顶头100 的外径从顶端向后端逐渐地增大。
[0083] 顶头100具备顶头主体101、加厚层102和喷镀膜103。
[0084] [顶头主体101]
[0085] 在顶头主体101的前部形成加厚层102。本说明书中,顶头主体101的"前部"是 指顶头100的全长的中央与顶头100的顶端之间的部分。顶头100的前部具有锥形形状。
[0086] 顶头主体101的材质并无特别限定。顶头主体101的材质可以与公知的顶头的材 质相同。
[0087] [加厚层 102]
[0088] 加厚层102在顶头主体101的表面上围绕顶头主体101的轴(围绕中心轴CL)形 成。加厚层102形成于顶头主体101的前部,具有相对于中心轴CL倾斜的锥形形状的表面。 以下将加厚层102的锥形形状的表面称作锥形表面。加厚层102可以形成于顶头主体101 的前部的整体上,也可以形成于前部中的一部分。
[0089] 加厚层102例如通过等离子粉体堆焊(PTA :Plasma Transferred Arc)法、 MIG (Metal Inert Gas,恪化极惰性气体保护)焊法、TIG (Tungsten Insert Gas,非恪化极 惰性气体钨极保护)焊法等公知的堆焊法来形成。
[0090] 加厚层102含有以过渡金属为主成分(例如50 %以上)的合金。具体地说,本实施 方式中的加厚层102除了含有以过渡金属为主成分的合金的基质金属之外,还含有硬质粒 子。基质金属例如为Co基合金、Ni基合金
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1