[发明专利]顶头的制造方法有效
申请号: | 201580075519.9 | 申请日: | 2015-11-18 |
公开(公告)号: | CN107206443B | 公开(公告)日: | 2019-07-09 |
发明(设计)人: | 下田一宗;山根康嗣;东田泰斗;日高康善;井上祐二;下冈秀辅 | 申请(专利权)人: | 日本制铁株式会社 |
主分类号: | B21B25/00 | 分类号: | B21B25/00;C23C4/06;C23C4/131 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇;张会华 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电弧喷镀 顶头 外周面 母材 凹部 覆膜 顶头寿命 分界 氧化物 吹送 喷镀 线材 剥离 制造 | ||
包括:准备在外周面(11)沿着周向具有凹部(11z)的顶头母材(10)的工序;电弧喷镀工序,在该电弧喷镀工序中,利用电弧喷镀将喷镀线材向顶头母材(10)的外周面(11)吹送,在顶头母材(10)的外周面(11)形成含有Fe和Fe氧化物的覆膜(20a、20b)。电弧喷镀工序包括:将顶头母材(10)的外周面(11)在轴向上划分成多个区域(S1、S2)的划分工序和针对各区域(S1、S2)分别实施电弧喷镀的工序。在划分工序中,将区域(S1、S2)的分界设定在凹部(11z)。由此,能够防止连接部处的覆膜的剥离,延长顶头寿命。
技术领域
本发明涉及在制造无缝钢管之际穿孔轧机中所使用的顶头的制造方法。
背景技术
无缝钢管能够通过满乃斯曼制管法制造。该制管法包括例如以下步骤。
(1)利用穿孔轧机(穿轧机)对被加热到预定温度的原材料(圆钢坯)进行穿孔轧制,成形成空心管坯(空心壳)。
(2)利用延伸轧机(例如芯棒式无缝管轧机)对空心管坯进行延伸轧制。
(3)利用定径轧机(例如拉伸缩径轧机)将延伸轧制了的空心管坯定径轧制成预定的外径和壁厚。
穿孔轧机具备:一对倾斜辊,其分别相对于轧制线倾斜;炮弹形状的顶头,其配置于轧制线上;以及芯棒,其与顶头的后端结合。在穿孔轧制中,在轧制线和钢坯的轴向一致的状态下,利用倾斜辊一边使钢坯沿着周向旋转一边沿着轴向输送钢坯。与此相伴,顶头推入到钢坯的中心部,其结果,钢坯被穿孔轧制而成形成空心管坯。
在该穿孔轧制中,利用顶头对被加热到高温(例如1200℃)的钢坯进行穿孔,因此,顶头在高热下被施加高面压。为了保护被暴露于这样的严酷的状况的顶头,存在在顶头(母材)的表面形成利用电弧喷镀形成的覆膜(以下也称为“电弧喷镀覆膜”)的情况。利用该电弧喷镀覆膜遮挡从钢坯向顶头母材的热传递,并且,能够防止钢坯与顶头的烧伤。其结果,能够增加利用每根顶头可对原材料进行穿孔轧制的次数(遍数),即,能够延长顶头寿命。
穿孔轧机中所使用的顶头被例如专利文献1~3公开。在专利文献1中提出了如下方案:将顶头的母材表面沿着顶头的轴向划分成多个区域,依次针对各区域进行电弧喷镀。另外,也提出了如下方案:在电弧喷镀之际,将电弧喷镀机的吹出中心线与顶头的母材表面之间的交叉角度维持在35°~90°的范围内。由此,能够使在顶头表面形成的电弧喷镀覆膜的密合性牢固,其结果,能够进一步延长顶头寿命。
专利文献2中所提出的顶头具有前端轧制部、工件部以及旋进部。另外,在该顶头中,外径等各尺寸满足预定的关系式。前端轧制部包括圆柱状部和设于该圆柱状部的前端的半球面状部。另外,工件部与前端轧制部的后端相连,工件部的截面形状是圆弧状。旋进部与工件部的后端相连,旋进部的截面形状是线形锥状(日语:線形テーパー状)。
在专利文献2中,通过使用上述的顶头来进行穿孔轧制,能够防止钢坯的咬入不良,并且能够抑制内表面缺陷。
专利文献3中所提出的顶头具有轧制部、旋进部以及避让部。轧制部被划分成前段轧制部和后段轧制部。前段轧制部的外周面的截面形状是圆弧状,前段轧制部的前端是半球面状。后段轧制部与前段轧制部的外周面的后端相连,后段轧制部的截面形状是线形锥状。旋进部与后段轧制部的后端相连,旋进部的截面形状是线形锥状。避让部与旋进部的后端相连,避让部的直径随着远离前端而变小。在这样的形状的顶头中,前端的曲率半径等尺寸满足预定的关系式。
在专利文献3中,即使在设为1.15以上的高扩管比、且小于2.0的低穿孔比的穿孔轧制中,通过使用上述的顶头,也能够防止咬入不良、尾部堵塞(日文:尻詰まり)、以及管坯的厚度偏差恶化。
专利文献1:日本特许5365723号公报
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