专利名称：金属管轧机用顶头及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的热扎穿制金属无缝管穿管机用顶头及制备方法。
中国专利92107675公开了一种在顶头鼻部和基体表面，镶嵌固定有高热强性和高温硬度好材料(如钼或钼合金)的热扎穿制金属无缝管用穿管组合顶头及制备方法，它克服了以往热扎穿管机顶头易粘钢、不耐用的弱点，不失为是一种穿制无缝钢管，尤其是工况恶劣的无缝不锈钢管及特种无缝合金钢管的理想顶头。然而这种组合顶头，因顶头表体嵌钼为采用冷嵌钼丝加涂层熔烧工艺，存在加工生产较费时，工序麻烦且熔烧涂层易拖挂较难控制，冷嵌钼丝需要用成品钼丝，价格昂贵，成品率不高等缺陷，因此仍有值得改进的地方。
本发明的目的在于提供一种改进的表面嵌钼、制作简便、成本低、价格便宜的嵌鼻组合顶头。
本发明的另一目的在于提供一种可以利用废旧钼材制造上述顶头，且制造简便，成品率高的制备方法。
为达到上述目的，本发明主要改进是在鼻部嵌有高热强性材料鼻头的顶头基体表面，采用焊接热熔方式将钼质体镶嵌或包覆于顶头基体表面，形成具有钼质嵌体或钼覆层的组合顶头。具体说本发明组合顶头，以合金钢为基体，鼻部镶嵌有高热强性材料鼻头，其特征在于所述顶头表体热熔镶嵌或包覆有钼质体。上述组合顶头的制备，包括在合金钢基顶头坯体鼻部加工出可容放高热强性鼻头的凹坑，镶嵌固定高热强性鼻头，其特征在于还在顶头表体加工出容放钼质体的凹坑(面)，在所述凹坑(面)中通过焊接热熔钼质体。本发明镶嵌的钼质体由于是以焊接热熔方式直接施加于顶头基体表面，因而熔融的钼在施加过程中能向顶头基体扩散，形成互融结合区，从而使钼质体与顶头基体形成良好的冶金结合。
本发明顶头如中国专利92107675所述，基体可以是热强性较好的各种合金钢，如各种热作模具钢、合金结构钢、低碳高速钢等。高热强性材料鼻头可以是高硬度的陶瓷鼻头、钼或钼合金鼻头，鼻头可以是柱形、锥形、台形、菌形等。镶嵌可以采用粘结、热收缩装配、螺纹装接等装配方式，还可以是涂层熔结。钼质体，可以是纯钼或钼合金，这些均属已有技术。本发明钼质体在顶头表体可以热熔点嵌；也可以热熔条(面)嵌；还可以是在顶头表面(尤其是顶头的轧制段)热熔包覆一薄层。所述热熔施加，是以诸如亚弧焊、电阻焊、等离子焊、激光焊、超音速焊等焊接热熔方式直接施加填于顶头基体表面凹坑(面)。本发明钼质体由于采用焊接热熔方式直接将钼质体施加于顶头表体，在焊接高温作用下熔融的钼质体能渗入顶头基体，形成液--固扩散互融过渡结合区，因而钼质体能与顶头基体形成较牢固的冶金结合。
本发明所述组合顶头的制备，包括在合金钢基顶头坯体鼻部加工出可容放高热强性鼻头的凹坑，镶嵌固定高热强性鼻头，其特征在于还在顶头表体加工出容放钼质体的凹坑(面)，在所述凹坑(面)中通过焊接热熔钼质体。本发明所述顶头制备方法，除先制备顶头基体外，其它无严格先后次序，可以在顶头基体上先加工出鼻部凹坑和/或基体表面凹坑，然后再镶嵌固定鼻头和焊接热熔钼质体；也可以是先加工出鼻部凹坑，镶嵌固定鼻头后，再在顶头基体表面加工所需凹坑，而后再焊接热熔钼质体；还可以在顶头基体上加工凹坑焊接钼质体后再加工、镶嵌鼻头等。这些操作次序对实施本发明是非必要的。本发明为使钼质体与顶头基体能有更牢固的冶金结合，最好在顶头焊接钼质体部位先施加用易挥发的有机液体(如酒精、松香、松节油、蓖麻油、二丁酯、甲基纤维素等的一种或几种混合物)调和的湿合金粉如镍基、钴基或铁基系列或其结合的自熔性合金粉，再焊接热熔融钼质体，焊接产生的高温使涂层熔融。由于合金粉层与基体及钼质两者均具有较强的互熔性，因而起到双向连接作用，使热熔钼质体与顶头基体更易达到牢固的冶金结合。
本发明钼质体点嵌是在顶头基体表面相间加工出许多盲孔，将钼质体通过焊接热熔嵌于盲孔内；条(面)嵌是在顶头基体表面加工出径向或纵向间隔分布的槽或凹面，将钼质体通过焊接热熔嵌于槽或凹面内；还可以在顶头整个表体(尤其是顶头的轧制段)加工出一凹层，将钼质体通过焊接热熔填平凹层。本发明如镶嵌钼质鼻头，除采用通常熔烧涂层方法嵌钼鼻，还可采用焊接热熔方式直接向鼻部施加形成鼻头，这样不仅可以使用废旧钼材，降低顶头制造成本，而且组合顶头制备更为简单。
本发明钼质体由于采用焊接热熔方式直接将钼质体施加于顶头表体，使顶头嵌钼更为简单，效率高，在焊接高温作用下熔融的钼质体渗入顶头基体，形成液--固扩散互融过渡结合区，使钼质体能与顶头基体形成较牢固的冶金结合，从而省略熔烧涂层结合工序；在结合部位施加合金涂层，通过焊接高温使涂层融熔，既达到增加结合强度，又省略熔烧工艺；而且焊接施加钼质还可以利用废旧钼丝，具有成本低，仅为原来的1/3，且适合工业化生产。
图1为实施例1径向嵌钼结构示意图。
图2为实施例2点嵌钼质点结构示意图。
图3为实施例3纵向嵌钼结构示意图。
图4为实施例4表体轧制段覆钼结构示意图。
实施例1参见图1，以热作模具钢3Cr2W8V作顶头基体材料，并加工形成顶头坯体1，然后在顶头鼻部加工出圆柱形鼻孔，在顶头轧制段表面加工出间隔的径向凹槽。将顶头清洗去油、去污后，将钼鼻2嵌入顶头鼻孔并经涂层熔烧后，将用松香酒精调制的糊状镍基自熔性合金粉涂刷凹槽，再用焊接方式将钼质体3热熔嵌入并填平凹槽。
实施例2参见图2，以4Cr5MoV1Si作顶头基材加工形成顶头坯体1，在顶头轧制段表体加工出相间的盲孔，按放固定鼻头2后，将用松香酒精调制的糊状钴基自熔性合金粉涂刷盲孔，再用焊接方式将钼3热熔嵌入填平盲孔。
实施例3参见图3，以20CrNi3加工形成顶头坯体1，在顶头鼻部加工出容放鼻头2的凹坑，顶头轧制段表体加工出纵向间隔的凹槽，用水玻璃调制的糊状铁基自熔合金粉涂刷凹槽，再用焊接方式将钼3填嵌于顶头表体，最后嵌镶钼鼻。
实施例4参见图4，如前所述，在顶头1鼻部加工出容放鼻头的凹坑，轧制段表体车削出一凹周面，用水玻璃调制的糊状铁基自熔合金粉涂刷顶头鼻部及基体表面凹槽，焊接热融镶嵌顶头钼鼻2，和钼覆层3。
说明为描述方便，本发明所述顶头表体、表面为同义语。
权利要求
1.一种热轧穿管机组合顶头，以合金钢为基体，鼻部镶嵌有高热强性材料鼻头，其特征在于所述顶头表体热熔镶嵌或包覆有钼质体。
2.根据权利要求1所述组合顶头，其特征在于所述顶头基体与钼质体间有合金涂层。
3.根据权利要求1或2所述组合顶头，其特征在于所述钼质体施加在顶头的轧制段。
4.一种热轧穿管机组合顶头的制造方法，包括在合金钢基顶头坯体鼻部加工出可容放高热强性鼻头的凹坑，镶嵌固定高热强性鼻头，其特征在于还在顶头表体加工出容放钼质体的凹坑(面)，在所述凹坑(面)中通过焊接热熔钥质体。
5.根据权利要求4所述组合顶头的制造方法，其特征在于先在顶头表面的凹坑(面)中涂刷糊状自熔合金粉，然后再焊接热熔钼质体。
6.根据权利要求4或5所述组合顶头的制造方法，其特征在于顶头钼鼻也通过焊接热融方式施加。
全文摘要
本发明涉及一种改进的镶嵌钼质体组合顶头及制备方法。其特征在于在鼻部嵌有高热强性材料鼻头的顶头基体表面,加工出凹坑,采用焊接热熔方式将钼质体镶嵌或包覆于顶头基体表面,形成具有钼质嵌体或钼覆层的组合顶头。
文档编号B21B25/00GK1214971SQ9811140
公开日1999年4月28日 申请日期1998年7月5日 优先权日1998年7月5日
发明者周春林 申请人:周春林