CN112404895A - 高性能穿孔顶头及加工方法 - Google Patents
高性能穿孔顶头及加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112404895A CN112404895A CN202011194748.1A CN202011194748A CN112404895A CN 112404895 A CN112404895 A CN 112404895A CN 202011194748 A CN202011194748 A CN 202011194748A CN 112404895 A CN112404895 A CN 112404895A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wear
- resistant layer
- turning
- piercing
- performance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
- B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
- B21B19/04—Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Abstract
本发明公开了一种性能穿孔顶头及加工方法，包括以下步骤：步骤一、车削穿孔顶头外形和内孔；步骤二、堆焊耐磨层，采用钴基合金堆焊材料在圆弧段凹槽内堆焊耐磨层，堆焊采用氩弧焊焊接，焊接电流160~170A，速度1~1.5mm/S；步骤三、车削螺旋槽，在数控车床上使用专用成型车刀，车削加工耐磨层表面螺旋槽；步骤四、抛光处理；步骤五、氧化热处理。本发明结构新颖合理，操作方便，在穿孔顶头圆弧段堆焊耐磨层提高了圆弧段的耐磨性能；在耐磨层上车削螺旋槽，有效增加氧化热处理后氧化层厚度，进一步提高了耐磨性能和耐高温性能。
Description
技术领域
本发明涉及无缝钢管生产领域，尤其涉及一种高性能穿孔顶头及加工方法。
背景技术
穿孔顶头是无缝钢管生产的关键零件之一 ，由于穿孔时的工况条件十分恶劣，穿孔顶头需与高温的圆管坯料无间隙地接触，终轧时，穿孔顶头的头部温度高达1300℃左右，同时还要承受来自圆管坯料的摩擦力和挤压力，因此，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。现有技术生产的穿孔顶头外表面光滑，表面氧化层的粘附不够紧密，容易产生脱落现象，顶头易受到磨损和熔蚀，造成钢管的内表面质量下降。因此，提供一种高性能穿孔顶头及加工方法很有必要。
发明内容
本发明的目是解决上述技术问题，提供一种高性能穿孔顶头及加工方法。
为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：
高性能穿孔顶头，包括直线段、斜面段、圆弧段、头部，其特征在于：所述圆弧段上堆焊有耐磨层，所述耐磨层和斜面段上设置有螺旋槽，所述直线段、螺旋槽和头部设置有镍基层。
优选的：所述螺旋槽底部设置有圆弧，槽形角α设置为30~40°。
高性能穿孔顶头的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、车削穿孔顶头外形和内孔，在普通车床上车削加工穿孔顶头的外形和内孔，在穿孔顶头圆弧段车削3 mm深的凹槽；
步骤二、堆焊耐磨层，采用钴基合金堆焊材料在圆弧段凹槽内堆焊耐磨层，堆焊采用氩弧焊焊接，焊接电流160~170A，速度1~1.5mm/S；
步骤三、车削螺旋槽，在数控车床上使用专用成型车刀，车削加工耐磨层表面螺旋槽；
步骤四、抛光处理，机加工完成后，在角向砂轮机上装上抛光片，对机加工好的穿孔顶头外表面进行打磨抛光，抛光后用酒精把表面擦干净；
步骤五、氧化热处理；将抛光处理后的穿孔顶头加热至1000～1050℃，炉内压力为100～150mm水柱，氮气200～250升／小时，乙醇20～30滴每分钟，保温2~2.5小时，随炉冷却至930～900℃，缓冷。
优选的：所述耐磨层厚度大于3.5mm。
优选的：所述氧化膜厚度为0.5~0.6mm。
优选的：所述穿孔顶头氧化热处理后的硬度为HB180~220。
与传统结构相比,本发明的有益效果：结构新颖合理，操作方便，在穿孔顶头圆弧段堆焊耐磨层提高了圆弧段的耐磨性能；使用专用成型车刀，车削加工耐磨层表面螺旋槽，加工方便；在耐磨层上车削螺旋槽，有效增加氧化热处理后氧化层厚度，进一步提高了耐磨性能和耐高温性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明剖视图；
图3为图2中A处放大图。
在图中：1.直线段，2.斜面段，3. 圆弧段， 4.头部，5. 耐磨层，6.螺旋槽，61.槽形角。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
参照附图，高性能穿孔顶头，包括直线段1、斜面段2、圆弧段3、头部4，其特征在于：所述圆弧段3上堆焊有耐磨层5，所述耐磨层5和斜面段2上设置有螺旋槽6。
本优选实施例中，所述螺旋槽6底部设置有圆弧，槽形角α61设置为30~40°。
实施例一、
高性能穿孔顶头的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、车削穿孔顶头外形和内孔，在普通车床上车削加工穿孔顶头的外形和内孔，在穿孔顶头圆弧段车削3 mm深的凹槽；
步骤二、堆焊耐磨层，采用钴基合金堆焊材料在圆弧段凹槽内堆焊耐磨层，耐磨层厚度为4mm，堆焊采用氩弧焊焊接，焊接电流160~170A，速度1~1.5mm/S；
步骤三、车削螺旋槽，在数控车床上使用专用成型车刀，车削加工耐磨层表面螺旋槽；
步骤四、抛光处理，机加工完成后，在角向砂轮机上装上抛光片，对机加工好的穿孔顶头外表面进行打磨抛光，抛光后用酒精把表面擦干净；
步骤五、氧化热处理；将抛光处理后的穿孔顶头加热至1010℃，炉内压力为120mm水柱，氮气220升／小时，乙醇20滴每分钟，保温2.5小时，随炉冷却至910℃，缓冷，制得氧化膜厚度为0.5mm,穿孔顶头氧化热处理后的硬度为HB205。
实施例二、
高性能穿孔顶头的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、车削穿孔顶头外形和内孔，在普通车床上车削加工穿孔顶头的外形和内孔，在穿孔顶头圆弧段车削3 mm深的凹槽；
步骤二、堆焊耐磨层，采用钴基合金堆焊材料在圆弧段凹槽内堆焊耐磨层，耐磨层厚度为4mm，堆焊采用氩弧焊焊接，焊接电流160~170A，速度1~1.5mm/S；
步骤三、车削螺旋槽，在数控车床上使用专用成型车刀，车削加工耐磨层表面螺旋槽；
步骤四、抛光处理，机加工完成后，在角向砂轮机上装上抛光片，对机加工好的穿孔顶头外表面进行打磨抛光，抛光后用酒精把表面擦干净；
步骤五、氧化热处理；将抛光处理后的穿孔顶头加热至1030℃，炉内压力为135mm水柱，氮气240升／小时，乙醇25滴每分钟，保温2小时，随炉冷却至920℃，缓冷，制得氧化膜厚度为0.6mm，制得穿孔顶头氧化热处理后的硬度为HB200。
实施例三、
高性能穿孔顶头的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、车削穿孔顶头外形和内孔，在普通车床上车削加工穿孔顶头的外形和内孔，在穿孔顶头圆弧段车削3 mm深的凹槽；
步骤二、堆焊耐磨层，采用钴基合金堆焊材料在圆弧段凹槽内堆焊耐磨层，耐磨层厚度为4mm，堆焊采用氩弧焊焊接，焊接电流160~170A，速度1~1.5mm/S；
步骤三、车削螺旋槽，在数控车床上使用专用成型车刀，车削加工耐磨层表面螺旋槽；
步骤四、抛光处理，机加工完成后，在角向砂轮机上装上抛光片，对机加工好的穿孔顶头外表面进行打磨抛光，抛光后用酒精把表面擦干净；
步骤五、氧化热处理；将抛光处理后的穿孔顶头加热至1020℃，炉内压力为145mm水柱，氮气250升／小时，乙醇28滴每分钟，保温2小时，随炉冷却至930℃，缓冷，制得氧化膜厚度为0.6mm，制得穿孔顶头氧化热处理后的硬度为HB190。
本发明的上述实施例，仅仅是清楚地说明本发明所做的举例，但不用来限制本发明的保护范围，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各项权利要求限定。
Claims (6)
1.高性能穿孔顶头，包括直线段（1）、斜面段（2）、圆弧段（3）、头部（4），其特征在于：所述圆弧段（3）上堆焊有耐磨层（5），所述耐磨层（5）和斜面段（2）上设置有螺旋槽（6）。
2.根据权利要求1所述的高性能穿孔顶头，其特征在于：所述螺旋槽（6）底部设置有圆弧，槽形角α(61)设置为30~40°。
3.高性能穿孔顶头的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、车削穿孔顶头外形和内孔，在普通车床上车削加工穿孔顶头的外形和内孔，在穿孔顶头圆弧段（3）车削3 mm深的凹槽；
步骤二、堆焊耐磨层（5），采用钴基合金堆焊材料在圆弧段（3）凹槽内堆焊耐磨层（5），堆焊采用氩弧焊焊接，焊接电流160~170A，速度1~1.5mm/S；
步骤三、车削螺旋槽，在数控车床上使用专用成型车刀，车削加工耐磨层表面螺旋槽（6）；
步骤四、抛光处理，机加工完成后，在角向砂轮机上装上抛光片，对机加工好的穿孔顶头外表面进行打磨抛光，抛光后用酒精把表面擦干净；
步骤五、氧化热处理；将抛光处理后的穿孔顶头加热至1000～1050℃，炉内压力为100～150mm水柱，氮气200～250升／小时，乙醇20～30滴每分钟，保温2~2.5小时，随炉冷却至930～900℃，缓冷。
4.根据权利要求3所述高性能穿孔顶头的加工方法，其特征在于：所述耐磨层厚度大于3.5mm。
5.根据权利要求3所述高性能穿孔顶头的加工方法，其特征在于：所述氧化膜厚度为0.5~0.6mm。
6.根据权利要求3所述高性能穿孔顶头的加工方法，其特征在于：所述穿孔顶头氧化热处理后的硬度为HB180~220。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011194748.1A CN112404895A (zh) | 2020-10-31 | 2020-10-31 | 高性能穿孔顶头及加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011194748.1A CN112404895A (zh) | 2020-10-31 | 2020-10-31 | 高性能穿孔顶头及加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112404895A true CN112404895A (zh) | 2021-02-26 |
Family
ID=74827236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011194748.1A Pending CN112404895A (zh) | 2020-10-31 | 2020-10-31 | 高性能穿孔顶头及加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112404895A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4828355A (zh) * | 1971-07-20 | 1973-04-14 | ||
| CN1214971A (zh) * | 1998-07-05 | 1999-04-28 | 周春林 | 金属管轧机用顶头及制备方法 |
| CN103769794A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-05-07 | 烟台开发区蓝鲸金属修复有限公司 | 一种无缝钢管轧机穿孔顶头表面强化方法 |
| CN204621334U (zh) * | 2015-05-11 | 2015-09-09 | 张伯勤 | 一种带有凹环槽的等离子切割机电极 |
| CN105798063A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-07-27 | 江苏南山冶金机械制造有限公司 | 一种穿孔顶头 |
-
2020
- 2020-10-31 CN CN202011194748.1A patent/CN112404895A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4828355A (zh) * | 1971-07-20 | 1973-04-14 | ||
| CN1214971A (zh) * | 1998-07-05 | 1999-04-28 | 周春林 | 金属管轧机用顶头及制备方法 |
| CN103769794A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-05-07 | 烟台开发区蓝鲸金属修复有限公司 | 一种无缝钢管轧机穿孔顶头表面强化方法 |
| CN204621334U (zh) * | 2015-05-11 | 2015-09-09 | 张伯勤 | 一种带有凹环槽的等离子切割机电极 |
| CN105798063A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-07-27 | 江苏南山冶金机械制造有限公司 | 一种穿孔顶头 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102152075B (zh) | 连铸机轴承座的加工方法 | |
| CN100546761C (zh) | 一种汽车转向泵叶片的制造方法 | |
| CN109676333B (zh) | 一种高强度耐磨钛合金锻造模具型面加工工艺 | |
| CN101352796A (zh) | 轧管机芯棒制造新工艺 | |
| CN112555409B (zh) | 一种具有织构结构的低摩擦类金刚石涂层活塞环及其制备方法 | |
| CN102294456A (zh) | 一种离心坯斜轧双金属复合无缝钢管的制造方法 | |
| CN112171215B (zh) | 中小直径金刚石圆锯片基体的环保型制备方法 | |
| CN110480288B (zh) | 一种胫骨平台人工关节的精锻模具的加工方法 | |
| CN112404895A (zh) | 高性能穿孔顶头及加工方法 | |
| CN111889522B (zh) | 一种提高铝板带轧制表面质量的控制方法 | |
| CN201205679Y (zh) | 一种金属结合剂砂轮电火花精密整形装置 | |
| CN116442116A (zh) | 一种超硬磨料砂轮小尺寸形面精密修整方法 | |
| CN214937662U (zh) | 辊压式淬火机排水辊 | |
| CN214516744U (zh) | 高性能穿孔顶头 | |
| CN102744581B (zh) | 连铸机轴承座的加工方法 | |
| CN102744582B (zh) | 连铸机轴承座的加工方法 | |
| CN102852981B (zh) | 一种轴承座 | |
| CN102852983B (zh) | 一种连铸机轴承座及其加工方法 | |
| CN2815566Y (zh) | 圆铜管坯旋转铣面的铣面刀 | |
| CN110408882B (zh) | 一种防渗碳处理方法 | |
| CN220005396U (zh) | 一种用于制造无缝钢管的限动芯棒 | |
| CN214821358U (zh) | 一种可以持续高速运作的碳化钨瓦楞辊 | |
| CN211247758U (zh) | 一种kocks轧机复合辊环 | |
| CN102756250B (zh) | 连铸机轴承座的加工方法 | |
| CN114952431A (zh) | 一种运用塑性变形流体在模具表面制造微织构的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210226 |