一种穿孔顶头的制作方法
【专利摘要】一种穿孔顶头，包括顶头头部、顶头穿孔部、顶头辗轧部以及顶头尾部，所述的顶头穿孔部表面设置有堆焊层，所述的堆焊层表面设置有锯齿型的平行槽，该平行槽的底部为平面结构，所述的顶头穿孔部为流线形结构，所述的顶头辗轧部为斜锥体结构。本实用新型一方面提高了顶头穿孔部的强度和耐高温性能，另一方面，也抑制了烧结的发生，大大提高了顶头的使用寿命和使用效率。
【专利说明】
一种穿孔顶头
技术领域
[0001]本实用新型涉及了一种制管工具，尤其涉及了一种穿孔顶头。
【背景技术】
[0002]穿孔顶头是无缝钢管生产的关键工具之一，其质量的好坏和使用寿命的长短将直接影响穿孔机生产毛管的质量和成本。目前，国内所用穿孔顶头的质量和使用寿命均远低于国际先进指标，研制质量好和使用寿命长的穿孔顶头已成为我国钢管生产中的一项重要课题。
[0003]在乳制无缝钢管或高温合金管的过程中，首先利用顶头在穿孔机上对加热到规定温度的圆钢坯进行穿孔乳制成无缝钢管，由于顶头与加热后的钢坯无间隙的接触，始终处在高温、高负载的场合下，非常容易受到磨损和熔蚀，特别是在其结构设计不合理的情况下，磨损得更快。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的就在于提供了一种穿孔顶头，不仅耐磨、耐高温，而且使用寿命长。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的:一种穿孔顶头，包括
[0006]顶头头部、顶头穿孔部、顶头辗乳部以及顶头尾部，所述的顶头穿孔部表面设置有堆焊层，所述的堆焊层表面设置有锯齿型的平行槽，该平行槽的底部为平面结构，所述的顶头穿孔部为流线形结构，顶头穿孔部的长度L取I?1.5DKDr为顶头穿孔部2的最大直径)，所述的顶头辗乳部为斜锥体结构。
[0007]进一步地，所述的顶头尾部设置有倒角。
[0008]进一步地，所述的堆焊层为12mm的过渡性金属合金层。
[0009]作为优化，所述的堆焊层由前端部至后端部有一个递减的梯度。
[0010]本实用新型还提供一种穿孔顶头的制造工艺，工艺流程如下，原料熔炼4异型铸
[0011]坯—双联退火4热模锻成型4等温球化退火4焊堆焊层4机械加工—成品热处理4检验入库。
[0012]所述原料熔炼步骤中加入钼粉、碳黑、氢化钛。加入氢化钛粉在烧结过程中
[0013]对金属钼粒子表面产生活化作用，使穿孔顶头在烧结过程中提高其合金化程度和均匀性;加入炭黑有两个作用，一是其中大部分在烧结过程中与氢化物中的氢形成氢化物，将氢最大限度的脱除，以达到最佳的活化烧结效果，二是部分碳与添加的活性金属元素钛在高温下形成第二相难熔金属碳化物TiC，以增强穿孔顶头的强度。
[0014]根据上述工艺制得的穿孔顶头，其化学成分及其重量百分比含量为: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%，其余为卩6 ο
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:在穿乳钢坯时，顶头穿孔部接触钢坯，顶头穿孔部容易熔损，在该容易熔损的部分设置耐高温、强度高的堆焊层，然而，如果在顶头穿孔部的表面整体形成堆焊层，则容易发生烧结。因此，在本实用新型的顶头中，在堆焊层表面设有平行槽，抑制烧结，提高了顶头的使用寿命。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构不意图；
[0018]图2是图1的A处局部放大结构示意图。
[0019]图中I顶头头部2顶头穿孔部3顶头辗乳部4顶头尾部5堆焊层。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限制:
[0021]—种穿孔顶头，包括顶头头部1、顶头穿孔部2、顶头辗乳部3以及顶头尾部4，所述的顶头穿孔部2表面设置有堆焊层5，使得顶头穿孔部2更加耐高温，强度提高。
[0022]所述的堆焊层表面设置有锯齿型的平行槽，该平行槽的底部为平面结构，本实用新型由原光面顶头改进为平行槽结构，通过减少顶头辗乳部与钢板的直接接触面积，同时大幅度散热面积，减少了高温作业产生的热裂应力，延长顶头致密氧化层的使用频数，从而延长顶头的使用寿命。
[0023]所述的顶头穿孔部2为流线形结构，其作用是完成毛管主要变形。它的长度对穿孔时变形量有很大影响，过长或过短都不利于穿孔变形。本实用新型顶头穿孔部2的长度L取I?1.f5DKDr为顶头穿孔部2的最大直径)，这样可以减缓穿孔变形，提高顶头寿命。
[0024]所述的顶头辗乳部3为斜锥体结构，其作用是均整毛管壁厚和内外表。
[0025]所述的顶头尾部4设置有倒角，其作用是防止毛管划伤和保证毛管尾部自由离开顶头。
[0026]所述的堆焊层5为12mm的过渡性金属合金层，若堆焊层14过薄，则难以取得提高高温强度的效果。若堆焊层5过厚，则有可能在堆焊层5中产生裂纹。本实用新型堆焊层5的厚度不需要是恒定的。例如，堆焊层14的前端部可以比其他部分厚。
[0027]本实用新型还提供一种穿孔顶头的制造工艺，工艺流程如下，原料熔炼—异型铸
[0028]坯—双联退火—热模锻成型—等温球化退火—焊堆焊层—机械加工—成品热处理—检验入库。
[0029 ]所述原料熔炼步骤中加入钼粉、碳黑、氢化钛。加入氢化钛粉在烧结过程中
[0030]对金属钼粒子表面产生活化作用，使穿孔顶头在烧结过程中提高其合金化程度和均匀性;加入炭黑有两个作用，一是其中大部分在烧结过程中与氢化物中的氢形成氢化物，将氢最大限度的脱除，以达到最佳的活化烧结效果，二是部分碳与添加的活性金属元素钛在高温下形成第二相难熔金属碳化物TiC，以增强穿孔顶头的强度。
[0031]为尽可能消除穿孔顶头内合金元素的晶内偏析，使合金元素的原子充分扩散，同时细化铸造晶粒，消除过热缺陷，提高产品的内在质量，采用了双联退火工艺处理。
[0032]在成品热处理过程中，用石灰石调节炉内气氛，使穿孔顶头表面形成与基体结合牢固的Fe2O3和Fe3O4致密氧化保护膜，此层氧化膜既隔离了穿孔顶头基体与管坯，使穿孔顶头在穿孔过程中不致粘钢和剥落，又减小了穿孔顶头与管坯间的摩擦系数，起到润滑作用，使穿孔顶头穿孔时温升减小，使用寿命提高。
[0033]根据上述工艺制得的穿孔顶头，其化学成分及其重量百分比含量为: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%，其余为Fe ο
[0034]本实用新型的上述实施例，仅仅是清楚地说明本实用新型所做的举例，但不用来限制本实用新型的保护范围，所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各项权利要求限定。
【主权项】
1.一种穿孔顶头，包括顶头头部(I)、顶头穿孔部(2)、顶头辗乳部(3)以及顶头尾部(4)，其特征在于:所述的顶头穿孔部(2)表面设置有堆焊层(5)，所述的堆焊层(5)表面设置有锯齿型的平行槽，该平行槽的底部为平面结构，所述的顶头穿孔部(2)为流线形结构，所述的顶头辗乳部(3)为斜锥体结构。2.根据权利要求1所述的一种穿孔顶头，其特征在于:所述的顶头穿孔部(2)的长度L取IDr?1.0Tr，Dr为顶头穿孔部(2)的最大直径。3.根据权利要求1所述的一种穿孔顶头，其特征在于:所述的顶头尾部(4)设置有倒角。4.根据权利要求1所述的一种穿孔顶头，其特征在于:所述的堆焊层(5)为12mm的过渡性金属合金层。5.根据权利要求4所述的一种穿孔顶头，其特征在于:所述的堆焊层(5)由前端部至后端部有一个递减的梯度。
【文档编号】C22C38/14GK205684480SQ201620528486
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月3日 公开号201620528486.0, CN 201620528486, CN 205684480 U, CN 205684480U, CN-U-205684480, CN201620528486, CN201620528486.0, CN205684480 U, CN205684480U
【发明人】马中亮, 于兴仁, 蒋斌
【申请人】江苏南山冶金机械制造有限公司