CN209753665U - 一种用于小规格线材的复合吐丝管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于小规格线材的复合吐丝管，包括外形均呈管状的加固段和常规段，所述加固段内径小于常规段内径；所述加固段的端部同轴固设有管状的连接部，所述连接部内径与加固段内径相同，所述连接部外径小于加固段外径、与常规段的内径相同；所述连接部内嵌于常规段输入端，所述加固段输出端与常规段输入端焊接固定。本实用新型的复合吐丝管具有成本较低且使用寿命高的优点，解决了因吐丝管磨损和穿孔导致的非计划性停产检修，影响生产秩序稳定性的问题。

Description

一种用于小规格线材的复合吐丝管

技术领域

本实用新型涉及吐丝管生产技术领域，特别涉及一种用于小规格线材的复合吐丝管。

背景技术

吐丝机是高速线材精轧机生产线上的关键设备，位于精轧机后控冷却线的水冷段与散卷运输机之间。而吐丝管作为吐丝机最重要的部件之一，线材在由夹送棍和吐丝机引起的推动力、相对惯性力、摩擦力、正压力等综合作用下，改直线运动为螺旋运动，形成直径大约为Ф1080mm的稳定线圈从吐丝管吐出。

吐丝管是控制线材由直线向盘条转变的关键，现场高速线材的生产速度在120m/s左右，线材温度范围在700～950℃之间，线材在吐丝管内产生高速相对运动，并发生变形，管壁与线材在高速、高温的条件下不断的进行剧烈摩擦，从而造成管壁表面过早损坏。而吐丝管得磨损，不仅会影响吐丝机整体动平衡，加剧振动，还会造成吐丝管向输送机输出稳定的环型的能力不断劣化。而不稳定的环型会干扰冷却均匀性并且还会促成在重整台吐丝机缠绕事故，需要频繁且高成本的轧机停机以更换过早磨损的吐丝管，并且需要解决与重整台处的缠辊关联的问题。

吐丝管的非正常磨损导致使用寿命过短和吐丝异常一直以来都是制约着高速线材生产线生产成本和生产效率的重要因素之一。因此，迫切需要开发出具有高强度、高耐磨、耐高温的吐丝管，延长使用寿命，增强高速线材生产的稳定性。

目前国内普遍采用9Cr1Mo材料生产吐丝管，在高温(700～950℃)和高速(120m/s)的线材轧制过程中，强度和耐磨性达往往无法达到生产要求，使用寿命较短，同时由于吐丝管入口段曲率变化过快，吐丝管头部第一个强弯曲段(导入段300～500mm)摩擦力较大，易造成较明显的划痕，经常出现因吐丝管磨损和穿孔导致的非计划性停产检修，严重影响了生产秩序的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于小规格线材的复合吐丝管，它具有成本较低且使用寿命高的特点。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于小规格线材的复合吐丝管，包括外形均呈管状的加固段和常规段，所述加固段内径小于常规段内径；所述加固段的端部同轴固设有管状的连接部，所述连接部内径与加固段内径相同，所述连接部外径小于加固段外径、与常规段的内径相同；所述连接部内嵌于常规段输入端，所述加固段输出端与常规段输入端焊接固定。

通过采用上述技术方案，加固段使得复合吐丝管在强弯曲区域具有良好的耐磨性和耐高温性能，防止在强弯曲区域磨损穿孔，从而提高吐丝管的使用寿命长；常规段的设置使复合吐丝管在非强弯曲区域也能保证吐丝管的正常使用，结构简单而且造价便宜，在保证吐丝管质量的前提下能有效控制生产成本。连接部与常规段插接配合对加固段起到预固定的作用，以便进行下一步的焊接操作；而且连接部的设置对加固段与常规段之间的焊缝起到加固的作用，使其焊接处不会轻易断开，保证复合吐丝管的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述连接部长度为20mm。

本实用新型进一步设置为：所述加固段输出端与常规段输入端均设置有45°的倒斜角结构。

通过采用上述技术方案，倒斜角结构增加了加固段与常规段之间的焊接面积，提高两者连接的稳固性。

本实用新型进一步设置为：所述加固段输入端设置有锥孔状的导入部，所述导入部端口的壁厚由小逐渐变大，与加固段平滑过渡。

通过采用上述技术方案，导入部的设置使得复合吐丝管方便与吐丝管管头连接。

本实用新型进一步设置为：所述加固段内径为16mm-30mm。

通过采用上述技术方案，加固段内径为16mm时，线材穿设在复合吐丝管内时更靠近于复合吐丝管的中心处，使线材最终盘条效果更换；加固段内径为30mm时，使复合吐丝管能适用于线材大小规格混扎，避免了工厂在生产不同规格线材时反复更换吐丝管，提高工厂的生产效率。

本实用新型进一步设置为：所述加固段轴向300～500mm处设置有碳化钨涂层。

本实用新型进一步设置为：所述碳化钨涂层的厚度为0.05～0.09mm。

通过采用上述技术方案，碳化钨涂层进一步提高吐丝管的耐磨性和耐高温性能，延长复合吐丝管的使用寿命。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过将吐丝管分为加固段和常规段，加固段选用耐磨性好、耐高温的材料制成，常规段选用行业内常规的材料制成，如此使得复合吐丝管在强弯曲区域能有效降低磨损穿孔，也能在非强弯曲区域保证吐丝管的正常使用，从而在保证吐丝管质量的前提下能有效控制生产成本；

2、通过在加固段上设置连接部，连接部与常规段插接配合对加固段起到预固定的作用，以便进行下一步的焊接操作，同时连接部还对焊缝起到加固的作用，从而保证复合吐丝管的使用寿命。

附图说明

图1是实施例的结构示意图;

图2是实施例中复合吐丝管成型状态示意图；

图中，1、加固段；2、常规段；3、倒斜角结构；4、连接部；5、导入部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种用于小规格线材的复合吐丝管，如图1所示，包括外形呈管状的加固段1和常规段2，其中加固段1的轴向长度为975-1000mm，外径为φ50.5mm，内径为φ33.7mm；常规段2的轴向长度2800mm，外径为φ51mm，内径为38.4mm。加固段1输出端沿轴线延伸形成有连接部4，连接部4为长度20mm的管状结构，其内径与加固段1内径相同，外径与常规段2的内径相同，连接部4能稳定地内嵌于常规段2的输入端，从而实现加固段1与常规段2的预固定。

加固段1输出端和常规段2输入端均设置有45°的倒斜角结构3，加固段1输出端的倒斜角结构3与连接部4平滑过渡。加固段1输入端的内壁上倒倾角设置，使加固段1的输入端形成有呈锥孔状的导入部5，导入部5端口的壁厚由小逐渐变大，与加固段1平滑过渡。

复合吐丝管制作时，先选取加固段1成品和常规段2成品，常规段2可选为9Cr1Mo制得，而加固段1的材料组分可选为：C：0.06、Mn：0.30、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20、Cr：7.50、Mo：0.90、V：0.18、Nb：0.06、N：0.03、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁。

加固段1的制造方法，包括以下步骤：

(1)原料制取：取按质量比包括以下组分：C：0.06、Mn：0.30、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20、Cr：7.50、Mo：0.90、V：0.18、Nb：0.06、N：0.03、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁；

熔炼：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，钢水温度达到1650～1670℃时加入铝饼进行脱氧；

浇注：1580℃的钢水出炉在钢水包镇静3分钟后按照模具进行浇注，静置待用；

形变热处理：将铸件以4℃/s的升温速度加热至1270℃，保温10min后以6℃/s的冷速冷却到奥氏体未再结晶区温度850℃，均热30S后进行压下量为50％的形变，随后以4℃/s冷却到400℃；

等温冷却：将形变热处理后的铸件放入400℃的马弗炉中，并保温20min，然后以4℃/min的冷却速度随炉冷却后成型。

然后在成品的加固段1输出端和常规段2输入端设置45°的倒斜角结构3，倒斜角结构3处理完成后将加固段1的连接部4插入到常规段2的输出端中，使两倒斜角结构3的下端刚好相抵接，再在两倒斜角结构3之间焊接处理，使加固段1和常规段2固定为一体，得到直管结构的复合吐丝管半成品。两倒斜角结构3之间的焊缝打磨处理，提高表面质量，使加固段1至常规段2平滑过渡。

将制得的半成品入炉加热，加热温度为950-1200℃，加热时间为30min-60min，然后将处于软化状态的半成品吐丝管从加热炉中取出，放入弯管机内弯制成型，冷却即得到最终产品复合吐丝管（参照图2）。冷却的方式可选为静止空冷、风冷淬火或水淬。

如此制得的复合吐丝管在强弯曲区域具有良好的耐磨性和耐高温性能，防止在强弯曲区域磨损穿孔，从而提高吐丝管的使用寿命长；常规段2的设置使复合吐丝管在非强弯曲区域也能保证吐丝管的正常使用，结构简单而且造价便宜，在保证吐丝管质量的前提下能有效控制生产成本。

进一步的，在加固段1的第一个强弯曲区域（轴向300～500mm处）设置一层碳化钨涂层，碳化钨涂层的厚度为0.05～0.09mm，以提高加固段1的性能。

线材在吐丝管内走线成型时，线材越靠近吐丝管中心，线材最终成环效果越好，复合吐丝管在实际应用中，为了保证小规格线材的生产质量，将加固段1的内径缩小设置，最低可调至16mm；进一步的，为了让复合吐丝管能适用于线材大小规格混扎的情况，加固段1的内径不大于30mm；综上，复合吐丝管加固段1的内径应在16mm-30mm之间。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种用于小规格线材的复合吐丝管，其特征在于：包括外形均呈管状的加固段(1)和常规段(2)，所述加固段(1)内径小于常规段(2)内径；所述加固段(1)的端部同轴固设有管状的连接部(4)，所述连接部(4)内径与加固段(1)内径相同，所述连接部(4)外径小于加固段(1)外径、与常规段(2)的内径相同；所述连接部(4)内嵌于常规段(2)输入端，所述加固段(1)输出端与常规段(2)输入端焊接固定。

2.根据权利要求1所述的用于小规格线材的复合吐丝管，其特征在于：所述连接部(4)长度为20mm。

3.根据权利要求1所述的用于小规格线材的复合吐丝管，其特征在于：所述加固段(1)输出端与常规段(2)输入端均设置有45°的倒斜角结构(3)。

4.根据权利要求1所述的用于小规格线材的复合吐丝管，其特征在于：所述加固段(1)输入端设置有锥孔状的导入部(5)，所述导入部(5)端口的壁厚由小逐渐变大，与加固段(1)平滑过渡。

5.根据权利要求1所述的用于小规格线材的复合吐丝管，其特征在于：所述加固段(1)内径为16mm-30mm。

6.根据权利要求5所述的用于小规格线材的复合吐丝管，其特征在于：所述加固段(1)轴向300～500mm处设置有碳化钨涂层。

7.根据权利要求6所述的用于小规格线材的复合吐丝管，其特征在于：所述碳化钨涂层的厚度为0.05～0.09mm。