[发明专利]一种无缝管穿孔顶头堆焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无缝管穿孔顶头堆焊方法。

背景技术

无缝管穿孔顶头是无缝钢管生产中消耗量最大、最重要的工具之一。在穿孔过程中，顶头的作用是必不可少的，而且，顶头的质量好坏、寿命高低直接影响钢管生产的效率和产品质量。顶头工作的环境是相当恶劣的，顶头工作在高温、高压、高剪切应力、高磨损和急冷急热的恶劣条件下，承受着机械疲劳和热疲劳应力。其失效形式主要为：磨损、黏钢、啃肉、开裂等几种形式。

为了提高顶头的寿命，国内外不少高校、研究院、冶金厂对穿孔顶头进行研究，提高它的方法主要有以下几种：(1)选择合适的材质(2)设计合适的顶头形状(3)采用新的顶头加工工艺(4)采用新的顶头表面处理工艺，如顶头复合工艺：直接粘接、激光熔敷、堆焊、浸渗、化学气相沉积、等离子喷涂等。

发明内容

本发明提出了一种无缝管穿孔顶头堆焊方法。

为了达成上述目的，采用的具体技术方案是：

(1)首先将无机氧化剂5.7g的高锰酸钾、4.3g的碳酸钠、3.5g的二氧化锰、2.8g的氧化钙加入到50mL以黑铅为主的润滑剂中；

(2)使其均匀搅拌10-15min后，然后预先涂在无缝管穿孔顶头的表面上，反应温度为30-35℃；

(3)在穿孔上的无极氧化剂经受热分解，产生氧气而使无缝管穿孔顶头的表面生成厚度为15-18微米的氧化膜；

(4)将无缝管穿孔顶头的表面进行预热2-3min，选取堆焊材料为W粒体积百分比达30-90％的Co、Ni、Fe基合金或金属；

(5)用堆焊法将顶头基材表面复合上约3-6mm的耐热合金、金属或钢结硬质合金。

所述的顶头的基材为Co、Ni及Fe等合金，加热时其组织变化小，与复合层熔焊好，从而增加其强度和韧性好。

(6)本发明的应用方法为：首先将无机氧化剂5.7g的高锰酸钾、4.3g的碳酸钠、3.5g的二氧化锰、2.8g的氧化钙加入到50mL以黑铅为主的润滑剂中；使其均匀搅拌10-15min后，然后预先涂在无缝管穿孔顶头的表面上，反应温度为30-35℃；在穿孔上的无极氧化剂经受热分解，产生氧气而使无缝管穿孔顶头的表面生成厚度为15-18微米的氧化膜；将无缝管穿孔顶头的表面进行预热2-3min，选取堆焊材料为W粒体积百分比达30-90％的Co、Ni、Fe基合金或金属；用堆焊法将顶头基材表面复合上约3-6mm的耐热合金、金属或钢结硬质合金。

具体实施方案

一种无缝管穿孔顶头堆焊方法，方法为：

(1)首先将无机氧化剂5.7g的高锰酸钾、4.3g的碳酸钠、3.5g的二氧化锰、2.8g的氧化钙加入到50mL以黑铅为主的润滑剂中；

(2)使其均匀搅拌10-15min后，然后预先涂在无缝管穿孔顶头的表面上，反应温度为30-35℃；

(3)在穿孔上的无极氧化剂经受热分解，产生氧气而使无缝管穿孔顶头的表面生成厚度为15-18微米的氧化膜；

(4)将无缝管穿孔顶头的表面进行预热2-3min，选取堆焊材料为W粒体积百分比达30-90％的Co、Ni、Fe基合金或金属；

(5)用堆焊法将顶头基材表面复合上约3-6mm的耐热合金、金属或钢结硬质合金。

所述的顶头的基材为Co、Ni及Fe等合金，加热时其组织变化小，与复合层熔焊好，从而增加其强度和韧性好。

实例1

首先将无机氧化剂5.7g的高锰酸钾、4.3g的碳酸钠、3.5g的二氧化锰、2.8g的氧化钙加入到50mL以黑铅为主的润滑剂中；使其均匀搅拌10min后，然后预先涂在无缝管穿孔顶头的表面上，反应温度为30℃；在穿孔上的无极氧化剂经受热分解，产生氧气而使无缝管穿孔顶头的表面生成厚度为15微米的氧化膜；将无缝管穿孔顶头的表面进行预热2min，选取堆焊材料为W粒体积百分比达30％的Co、Ni、Fe基合金或金属；用堆焊法将顶头基材表面复合上约3mm的耐热合金、金属或钢结硬质合金，经检测原基体的显微硬度为200，现在显微硬度为600以上。

实例2