本发明属于穿孔技术领域，具体涉及一种高强度耐高温防裂穿孔机顶头。
背景技术：
穿孔机作为整个轧管机组中最为关键的一个轧机，其性能的好坏对成品的质量以及整个机组的生产率都有着决定性的影响，而顶头作为穿孔机主要变形工具之一，其质量直接影响着穿孔质量与穿孔效率，随着国内钢管生产规模的不断扩大，顶头的性能就显得尤为重要。现有的顶头为实心顶头，重量大，生产成本较高；在高达1200℃的工作条件下，受到摩擦以及冷热交替的双重作用，顶头表面及其容易出现开裂，造成生产效率以及生产质量的降低。
因此，研制出一种能够在摩擦以及冷热交替作用下保证优秀机械强度的穿孔机顶头是本领域技术人员所急需解决的难题。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明公开了一种高强度耐高温防裂穿孔机顶头
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强度耐高温防裂穿孔机顶头，其特征在于：其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
水泥：60～70份、
硅酸盐纤维：12～21份、
双氧水：18～30份、
磷酸铝液：2～5份、
正硅酸乙酯的酸性水溶液：1～3份、
泡花碱：4～6份、
水：25～30份。
进一步地，其制备方法包括：
（1）取用水泥与水，加入搅拌罐中，待其搅拌成浆状后添加双氧水，搅拌均匀且静置0.5～1.5h；
（2）静置完成后添加磷酸铝液、正硅酸乙酯的酸性水溶液、泡花碱以及硅酸盐纤维，搅拌均匀后倒入模具，初凝1～2h；
（3）初凝完成后再次静置7～10h，再进行脱模；
（4）脱模后自然养护5～7天；
（5）根据尺寸需要进行打磨、修边，获得成品。
本发明提供了一种高强度耐高温防裂穿孔机顶头，由水泥、硅酸盐纤维份、双氧水、磷酸铝液、正硅酸乙酯的酸性水溶液、泡花碱以及水组成；首先现将水泥和水混合，作为主要材料，添加双氧水能够使其迅速发泡，膨胀为发泡水泥，在其内部产生大量封闭气孔，密度小重量轻，具有优秀的防火耐热性能，同时由于其内部闭孔率高，有着优秀耐水抗冻性能，能够在一定程度上提高其强度；本发明中还含有硅酸盐纤维，掺和入水泥中能够提高其防火防水性能，使本发明经久耐用、强度高；添加磷酸铝液能够促进本发明中各成分的结合；正硅酸乙酯的酸性水溶液则能够显著增强本发明成品的机械强度以及耐候性，保证本发明经久耐用；添加泡花碱则能够明显提高本发明的耐火耐热性能。
并且本发明在制作时，采用了低温应力初凝的工艺，能够使本发明在后期使用时强度不变，能够保持本发明中各成分的性能，并且收缩率小，有助于本发明在长时间使用时避免开裂的发生。
作为优选，本发明的组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
水泥：65份、
硅酸盐纤维：17份、
双氧水：23份、
磷酸铝液：4份、
正硅酸乙酯的酸性水溶液：2份、
泡花碱：5份、
水：27份。
本发明提供了一组最优成分配比，具体如下：水泥：65份、硅酸盐纤维：17份、双氧水：23份、磷酸铝液：4份、正硅酸乙酯的酸性水溶液：2份、泡花碱：5份以及水：27份，通过以上成分配比获得穿孔机顶头成品相对于目前正在使用的绝大多数顶头，具有更为优秀的机械强度以及耐热耐冻性能，保证本发明成品在长时间使用后依旧具有优秀的性能参数。
作为优选，还包括掺和料与助剂。
作为优选，掺和料为粉煤灰、玻璃微珠以及膨胀珍珠岩中任意几种的组合。
作为优选，助剂为减水剂。
本发明中还添加有掺和料与助剂，其中掺和料选择为粉煤灰、玻璃微珠以及膨胀珍珠岩中任意几种的组合，粉煤灰的添加能够大大减少水泥的用料，玻璃微珠质轻、低导热，能够提高本发明整体的隔热性，同时能够减轻成品质量；膨胀珍珠岩则是一种较为常见的填充材料；本发明中助剂选择为减水剂，能够在水泥与水混合时，改善本发明中各成分混合物的流动性，显著减少单位水泥用水量。
本发明与现有技术相比，采用创新性的配方与方法，在保证穿孔机顶头具有优秀机械性能的同时，还使其具有优秀的耐热耐冻性能，大大提高顶头质量，并且还能够有效避免由于长时间使用造成的表面开裂，使其在使用后期依然能够保证各项优秀的性能指标，同时成本适中，制备方法简单。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
一种高强度耐高温防裂穿孔机顶头，其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
水泥：65份、
硅酸盐纤维：17份、
双氧水：23份、
磷酸铝液：4份、
正硅酸乙酯的酸性水溶液：2份、
泡花碱：5份、
水：27份、
还包括掺和料与助剂，掺和料为粉煤灰、玻璃微珠的组合，助剂为减水剂。
其制备方法包括：
（1）取用水泥与水，加入搅拌罐中，待其搅拌成浆状后添加双氧水，搅拌均匀且静置1h；
（2）静置完成后添加磷酸铝液、正硅酸乙酯的酸性水溶液、泡花碱以及硅酸盐纤维，搅拌均匀后倒入模具，初凝2h；
（3）初凝完成后再次静置10h，再进行脱模；
（4）脱模后自然养护7天；
（5）根据尺寸需要进行打磨、修边，获得成品。
实施例2：
一种高强度耐高温防裂穿孔机顶头，其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
水泥：60份、
硅酸盐纤维：12份、
双氧水：18份、
磷酸铝液：2份、
正硅酸乙酯的酸性水溶液：1份、
泡花碱：4份、
水：25份、
还包括掺和料与助剂，掺和料为粉煤灰、膨胀珍珠岩的组合，助剂为减水剂。
其制备方法包括：
（1）取用水泥与水，加入搅拌罐中，待其搅拌成浆状后添加双氧水，搅拌均匀且静置0.5h；
（2）静置完成后添加磷酸铝液、正硅酸乙酯的酸性水溶液、泡花碱以及硅酸盐纤维，搅拌均匀后倒入模具，初凝1h；
（3）初凝完成后再次静置7h，再进行脱模；
（4）脱模后自然养护5天；
（5）根据尺寸需要进行打磨、修边，获得成品。
实施例3：
一种高强度耐高温防裂穿孔机顶头，其组成成分以及各成分所占质量份数分别为：
水泥：70份、
硅酸盐纤维：21份、
双氧水：30份、
磷酸铝液：5份、
正硅酸乙酯的酸性水溶液：3份、
泡花碱：6份、
水：30份、
还包括掺和料与助剂，掺和料为玻璃微珠、膨胀珍珠岩的组合，助剂为减水剂。
其制备方法包括：
（1）取用水泥与水，加入搅拌罐中，待其搅拌成浆状后添加双氧水，搅拌均匀且静置1.5h；
（2）静置完成后添加磷酸铝液、正硅酸乙酯的酸性水溶液、泡花碱以及硅酸盐纤维，搅拌均匀后倒入模具，初凝2h；
（3）初凝完成后再次静置7h，再进行脱模；
（4）脱模后自然养护5天；
（5）根据尺寸需要进行打磨、修边，获得成品。
分别将通过以上三个实施例中提供的成分配比以及方法制得的穿孔机顶头进行机械强度测试以及防火防水测试，实施例1提供的最佳配比最为优秀，实施例3其次，实施例2稍差于实施例3，但是与现有顶头相比，其性能参数也有着显著提升。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。