專利名稱：金屬管軋機用頂頭及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種改進的熱扎穿制金屬無縫管穿管機用頂頭及制備方法。
中國專利92107675公開了一種在頂頭鼻部和基體表面，鑲嵌固定有高熱強性和高溫硬度好材料(如鉬或鉬合金)的熱扎穿制金屬無縫管用穿管組合頂頭及制備方法，它克服了以往熱扎穿管機頂頭易粘鋼、不耐用的弱點，不失為是一種穿制無縫鋼管，尤其是工況惡劣的無縫不銹鋼管及特種無縫合金鋼管的理想頂頭。然而這種組合頂頭，因頂頭表體嵌鉬為采用冷嵌鉬絲加涂層熔燒工藝，存在加工生產較費時，工序麻煩且熔燒涂層易拖掛較難控制，冷嵌鉬絲需要用成品鉬絲，價格昂貴，成品率不高等缺陷，因此仍有值得改進的地方。
本發明的目的在于提供一種改進的表面嵌鉬、制作簡便、成本低、價格便宜的嵌鼻組合頂頭。
本發明的另一目的在于提供一種可以利用廢舊鉬材制造上述頂頭，且制造簡便，成品率高的制備方法。
為達到上述目的，本發明主要改進是在鼻部嵌有高熱強性材料鼻頭的頂頭基體表面，采用焊接熱熔方式將鉬質體鑲嵌或包覆于頂頭基體表面，形成具有鉬質嵌體或鉬覆層的組合頂頭。具體說本發明組合頂頭，以合金鋼為基體，鼻部鑲嵌有高熱強性材料鼻頭，其特征在于所述頂頭表體熱熔鑲嵌或包覆有鉬質體。上述組合頂頭的制備，包括在合金鋼基頂頭坯體鼻部加工出可容放高熱強性鼻頭的凹坑，鑲嵌固定高熱強性鼻頭，其特征在于還在頂頭表體加工出容放鉬質體的凹坑(面)，在所述凹坑(面)中通過焊接熱熔鉬質體。本發明鑲嵌的鉬質體由于是以焊接熱熔方式直接施加于頂頭基體表面，因而熔融的鉬在施加過程中能向頂頭基體擴散，形成互融結合區，從而使鉬質體與頂頭基體形成良好的冶金結合。
本發明頂頭如中國專利92107675所述，基體可以是熱強性較好的各種合金鋼，如各種熱作模具鋼、合金結構鋼、低碳高速鋼等。高熱強性材料鼻頭可以是高硬度的陶瓷鼻頭、鉬或鉬合金鼻頭，鼻頭可以是柱形、錐形、臺形、菌形等。鑲嵌可以采用粘結、熱收縮裝配、螺紋裝接等裝配方式，還可以是涂層熔結。鉬質體，可以是純鉬或鉬合金，這些均屬已有技術。本發明鉬質體在頂頭表體可以熱熔點嵌；也可以熱熔條(面)嵌；還可以是在頂頭表面(尤其是頂頭的軋制段)熱熔包覆一薄層。所述熱熔施加，是以諸如亞弧焊、電阻焊、等離子焊、激光焊、超音速焊等焊接熱熔方式直接施加填于頂頭基體表面凹坑(面)。本發明鉬質體由于采用焊接熱熔方式直接將鉬質體施加于頂頭表體，在焊接高溫作用下熔融的鉬質體能滲入頂頭基體，形成液--固擴散互融過渡結合區，因而鉬質體能與頂頭基體形成較牢固的冶金結合。
本發明所述組合頂頭的制備，包括在合金鋼基頂頭坯體鼻部加工出可容放高熱強性鼻頭的凹坑，鑲嵌固定高熱強性鼻頭，其特征在于還在頂頭表體加工出容放鉬質體的凹坑(面)，在所述凹坑(面)中通過焊接熱熔鉬質體。本發明所述頂頭制備方法，除先制備頂頭基體外，其它無嚴格先后次序，可以在頂頭基體上先加工出鼻部凹坑和/或基體表面凹坑，然后再鑲嵌固定鼻頭和焊接熱熔鉬質體；也可以是先加工出鼻部凹坑，鑲嵌固定鼻頭后，再在頂頭基體表面加工所需凹坑，而后再焊接熱熔鉬質體；還可以在頂頭基體上加工凹坑焊接鉬質體后再加工、鑲嵌鼻頭等。這些操作次序對實施本發明是非必要的。本發明為使鉬質體與頂頭基體能有更牢固的冶金結合，最好在頂頭焊接鉬質體部位先施加用易揮發的有機液體(如酒精、松香、松節油、蓖麻油、二丁酯、甲基纖維素等的一種或幾種混合物)調和的濕合金粉如鎳基、鈷基或鐵基系列或其結合的自熔性合金粉，再焊接熱熔融鉬質體，焊接產生的高溫使涂層熔融。由于合金粉層與基體及鉬質兩者均具有較強的互熔性，因而起到雙向連接作用，使熱熔鉬質體與頂頭基體更易達到牢固的冶金結合。
本發明鉬質體點嵌是在頂頭基體表面相間加工出許多盲孔，將鉬質體通過焊接熱熔嵌于盲孔內；條(面)嵌是在頂頭基體表面加工出徑向或縱向間隔分布的槽或凹面，將鉬質體通過焊接熱熔嵌于槽或凹面內；還可以在頂頭整個表體(尤其是頂頭的軋制段)加工出一凹層，將鉬質體通過焊接熱熔填平凹層。本發明如鑲嵌鉬質鼻頭，除采用通常熔燒涂層方法嵌鉬鼻，還可采用焊接熱熔方式直接向鼻部施加形成鼻頭，這樣不僅可以使用廢舊鉬材，降低頂頭制造成本，而且組合頂頭制備更為簡單。
本發明鉬質體由于采用焊接熱熔方式直接將鉬質體施加于頂頭表體，使頂頭嵌鉬更為簡單，效率高，在焊接高溫作用下熔融的鉬質體滲入頂頭基體，形成液--固擴散互融過渡結合區，使鉬質體能與頂頭基體形成較牢固的冶金結合，從而省略熔燒涂層結合工序；在結合部位施加合金涂層，通過焊接高溫使涂層融熔，既達到增加結合強度，又省略熔燒工藝；而且焊接施加鉬質還可以利用廢舊鉬絲，具有成本低，僅為原來的1/3，且適合工業化生產。
圖1為實施例1徑向嵌鉬結構示意圖。
圖2為實施例2點嵌鉬質點結構示意圖。
圖3為實施例3縱向嵌鉬結構示意圖。
圖4為實施例4表體軋制段覆鉬結構示意圖。
實施例1參見圖1，以熱作模具鋼3Cr2W8V作頂頭基體材料，并加工形成頂頭坯體1，然后在頂頭鼻部加工出圓柱形鼻孔，在頂頭軋制段表面加工出間隔的徑向凹槽。將頂頭清洗去油、去污后，將鉬鼻2嵌入頂頭鼻孔并經涂層熔燒后，將用松香酒精調制的糊狀鎳基自熔性合金粉涂刷凹槽，再用焊接方式將鉬質體3熱熔嵌入并填平凹槽。
實施例2參見圖2，以4Cr5MoV1Si作頂頭基材加工形成頂頭坯體1，在頂頭軋制段表體加工出相間的盲孔，按放固定鼻頭2后，將用松香酒精調制的糊狀鈷基自熔性合金粉涂刷盲孔，再用焊接方式將鉬3熱熔嵌入填平盲孔。
實施例3參見圖3，以20CrNi3加工形成頂頭坯體1，在頂頭鼻部加工出容放鼻頭2的凹坑，頂頭軋制段表體加工出縱向間隔的凹槽，用水玻璃調制的糊狀鐵基自熔合金粉涂刷凹槽，再用焊接方式將鉬3填嵌于頂頭表體，最后嵌鑲鉬鼻。
實施例4參見圖4，如前所述，在頂頭1鼻部加工出容放鼻頭的凹坑，軋制段表體車削出一凹周面，用水玻璃調制的糊狀鐵基自熔合金粉涂刷頂頭鼻部及基體表面凹槽，焊接熱融鑲嵌頂頭鉬鼻2，和鉬覆層3。
說明為描述方便，本發明所述頂頭表體、表面為同義語。
權利要求
1.一種熱軋穿管機組合頂頭，以合金鋼為基體，鼻部鑲嵌有高熱強性材料鼻頭，其特征在于所述頂頭表體熱熔鑲嵌或包覆有鉬質體。
2.根據權利要求1所述組合頂頭，其特征在于所述頂頭基體與鉬質體間有合金涂層。
3.根據權利要求1或2所述組合頂頭，其特征在于所述鉬質體施加在頂頭的軋制段。
4.一種熱軋穿管機組合頂頭的制造方法，包括在合金鋼基頂頭坯體鼻部加工出可容放高熱強性鼻頭的凹坑，鑲嵌固定高熱強性鼻頭，其特征在于還在頂頭表體加工出容放鉬質體的凹坑(面)，在所述凹坑(面)中通過焊接熱熔鑰質體。
5.根據權利要求4所述組合頂頭的制造方法，其特征在于先在頂頭表面的凹坑(面)中涂刷糊狀自熔合金粉，然后再焊接熱熔鉬質體。
6.根據權利要求4或5所述組合頂頭的制造方法，其特征在于頂頭鉬鼻也通過焊接熱融方式施加。
全文摘要
本發明涉及一種改進的鑲嵌鉬質體組合頂頭及制備方法。其特征在于在鼻部嵌有高熱強性材料鼻頭的頂頭基體表面,加工出凹坑,采用焊接熱熔方式將鉬質體鑲嵌或包覆于頂頭基體表面,形成具有鉬質嵌體或鉬覆層的組合頂頭。
文檔編號B21B25/00GK1214971SQ9811140
公開日1999年4月28日 申請日期1998年7月5日 優先權日1998年7月5日
發明者周春林 申請人:周春林