[发明专利]一种穿孔钼顶头结构件

说明书

技术领域

本发明涉及无缝钢管制造设备，特别涉及一种穿孔钼顶头结构件。

背景技术

随着发电行业的迅猛发展，锅炉行业对所用无缝钢管用材提出了更高要求，由于中国石化出版社出版发行的2010版《ASME锅炉及压力容器规范》第Ⅱ卷 材料 A篇铁基材料中标准ASME SA-213/SA-213M《 锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管子》 T91牌号及ASME SA-335/SA-335M《高温用无缝铁素体合金钢公称管》P91牌号高强度无缝钢管具有良好的工艺性能与机械性能，在锅炉行业得到了广泛的应用，开发 T91及 P91牌号无缝钢管成为国内外无缝钢管制造商的一种趋势。

目前市面上穿孔顶头的种类有很多，主要为传统的氧化膜顶头（20CrNiSiW钢）、H13钢（镶钼、焊钼、复合）顶头、全钼顶头，现有顶头1′形状为无鼻部球形，如图1所示。氧化膜顶头及H13钢顶头应用在碳素钢、低合金钢无缝管坯生产领域，而全钼顶头则使用在合金钢及不锈钢的无缝管坯生产领域。

由于T91和P91牌号钢属合金钢，钢种强度高、变形温度区间窄，传统的氧化膜顶头（20CrNiSiW钢）与H13钢（镶钼、焊钼、复合）顶头不能有效满足管坯穿孔轧制的工艺要求。其中：传统的氧化膜顶头在穿孔过程中，每个顶头只能穿一根毛管，如果穿二支以上，现有顶头穿孔区L₁′头部就会出现表层金属堆积、塌陷、开裂，并造成轧卡、包顶杆等事故；H13钢顶头系列在穿孔过程中，均出现现有顶头穿孔区L₁′头部复合焊接的钼柱脱落，造成顶头失效，严重的则包顶头；而目前的一个全钼顶头在穿孔过程中虽然平均能轧制80支，但仍存在以下几个问题：（1）由于现有顶头碾轧区L₂′过短，呈圆锥状，因碾轧不完全而造成毛管内表面质量缺陷，判废，成材率低；（2）冷却水直接接触全钼顶头，急冷（穿孔前后）急热（穿孔时）工况下全钼顶头易产生表面龟裂，需要经常更换；（3）由于冷却水直接接触全钼顶头，在急冷急热穿孔过程中现有顶头1′表面粘铁严重，在出现表面粘铁后要逐步修磨干净才能再次穿孔轧制，不仅员工劳动强度增加，而且现有顶头1′表面温度降低后需要重新预热处理，辅料消耗增加。 

上述存在的问题，造成氧化膜、H13钢、全钼这三种顶头使用寿命降低，人工更换的频次增多，不仅顶头的消耗高，而且由于碾轧不完全而造成毛管内表面质量缺陷，判废很高，一次成材率低。

发明内容

针对上述问题，本发明所要解决的技术问题是，通过改进全钼顶头的结构，有效提高全钼顶头的使用寿命，减少产品制造缺陷，提高成材率。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案，一种穿孔钼顶头结构件，它包括顶头和连接接头，所述顶头由穿孔区、碾轧区和规圆区构成，其特征在于，碾轧区长度为穿孔区长度的75%～90%；连接接头为空心状，一端为盲孔，中段设有台阶，且台阶处径向设有冷却水出水孔；连接接头盲孔端与顶头内螺纹连接，另一端与顶杆内螺纹连接，且内孔设置冷却水管。

所述冷却水管伸进连接接头的端头为斜面。

本发明使用时，首先对顶头进行表面的预热处理，当无缝圆管坯从炉中经输送辊道传输到穿孔前台受料槽内时，对预热好的顶头表面均匀的涂抹抗氧化剂玻璃粉，并打开内部冷却水对穿孔机轧辊表面集中进水分散喷淋冷却，这时顶头进入穿孔机开始管坯的穿孔轧制变形，从而实现无缝圆管坯从实心到空心毛管的这一过程。

本发明与现有技术相比，其优点是：

（1）改变碾轧区长度与穿孔区长度构成比例，由现有的不到40%扩展到75%～90%，碾轧充分，提高了毛管内表面质量，成材率高；

（2）连接接头一端盲孔设计，避免了冷却水直接接触全钼顶头，本身耐高温的全钼顶头避免了因冷却水接触在穿孔过程急冷急热后产生的表面龟裂；连接接头中段台阶处径向设置冷却水出水孔，加快了前端冷却，避免高温损坏连接接头的螺纹，提高了钼顶头结构件的使用寿命；

（3）由于避免了冷却水直接接触全钼顶头，穿孔过程中，顶头表面粘铁减少，相应减少了人工修磨、更换的工作量，并且相应减少了全钼顶头预热的辅料消耗。 

附图说明

图1是现有全钼顶头的几何形状结构示意图。

图2是本发明改进后穿孔钼顶头结构件结构示意图。