[发明专利]一种耐高温无缝钢管穿孔顶头

说明书

技术领域

本发明属于无缝钢管顶头领域，具体涉及一种耐高温无缝钢管穿孔顶头。

背景技术

无缝钢管是使用顶头将加热到一定温度的圆钢坯进行穿孔轧制而得到的一种型材，无缝钢管穿孔是无缝钢管在工业生产中十分重要的一道工序，因而，顶头的工作性能将直接影响到无缝钢管的质量优劣以及生产效益。实际使用中，一方面顶头与加热后的圆钢坯直接接触，顶头将会承受高温作用；另一方面，轧制的过程中，无缝钢管穿孔顶头（尤其是尖端）需要承受圆管坯料对它产生的较高的压力。因此顶头在使用过程中同时受到高温高压的作用，容易发生磨损变形，进而失去功效。目前，对于无缝钢管穿孔顶头技术的改进已经取得了一定的进展，这些已有的改进措施在一定程度上改善了顶头的制造工艺，降低了顶头的穿孔成本并且提高了顶头的使用寿命，但仍然存在很多问题亟待解决。人们尝试去改变顶头的材质或者使用水冷方式来提高顶头工作时候的机械性能，例如：专利CN106111509A公开了高合金无缝钢管轧制用高强度耐磨顶头的方法，通过喷涂树脂，使得顶头表面获得良好的耐磨损性能；专利CN203196990U、CN204503759U公开的水冷顶头在鼻部侧后开设有喷水小孔，希望能够减小汽阻区，以降低顶头在使用过程中的受磨损程度，但是这些优化的顶头仍然保持着一体式结构，在损坏后需要进行整体替换，既降低了生产效率又提高了材料消耗。

发明内容

为提高无缝钢管顶头使用寿命，本发明提供一种耐高温无缝钢管穿孔顶头，不仅耐高温、抗磨损，还能在损坏后进行快速的更换和修复。

为实现上述技术目的，本发明采取的具体技术方案为，一种耐高温无缝钢管穿孔顶头，包括顶头基体与顶尖，顶尖以能拆卸的方式安装于顶头基体上，并且顶尖与顶头基体同轴；所述顶尖采用耐高温复合材料制备而成。

作为本发明改进的技术方案，所述顶尖的外表面设有螺纹，螺纹的旋转方向与顶头工作时旋转的方向一致。

作为本发明改进的技术方案，所述顶尖的外表面设有环状纹路；环状纹路所在平面平行于顶尖与顶头基体的接触面。

作为本发明改进的技术方案，耐高温复合材料包括高温合金与氧化物陶瓷，氧化物陶瓷的含量为高温合金含量的5wt%-15wt%。

作为本发明改进的技术方案，高温合金为Co基或Ni基高温合金。

作为本发明改进的技术方案，氧化物陶瓷为Al₂O₃、ZrO₂或Y₂O₃陶瓷中的一种或任意比的多种。

作为本发明改进的技术方案，顶尖在与顶头基体接触面的中心位置设有一个及以上的螺纹孔或光孔，顶头基体在与顶尖接触面上对应设有一个及以上的螺纹孔，顶尖与顶头基体采用螺栓与螺纹孔配合的方式连接；螺纹孔安装时的旋转方向与顶头工作时的旋转方向一致。

作为本发明改进的技术方案，顶尖上螺纹孔优选为三个。

有益效果

由于顶头在工作中，顶尖失效频率往往高于顶头其他部位，本发明将顶头分离式设计为顶尖与顶头基体，采用螺栓将顶头基体与顶尖连接，其有效降低顶尖与顶头基体间热传递速度，既降低顶头基体的性能要求、又方便顶尖的更换，同时有效节省成本；

为了提高顶尖的使用寿命，本申请中顶尖采用高温合金与耐热性氧化陶瓷制备而成，以提高其耐高温磨损性能以及热障性能；并在顶尖外部设置螺纹式结构，有效能够增加顶尖的锋利度，降低顶头使用时施加于顶尖的作用力，既有利于提高生产效率，又提高顶尖使用寿命。

附图说明

图1是具体实施方案实施例1的顶头分解示意图；

图2 实施例1组装后顶头的主视图；

图3 实施例1顶头安装后剖面示意图；

图4是具体实施方案实施例2的顶头分解示意图；

图5是具体实施方案实施例3的顶头分解示意图；

图中：1、顶头基体；2、顶尖；3、螺栓；4、螺纹孔；

图中箭头方向是顶头工作时前进的方向。

具体实施方式

为了更好的解释本发明的技术方案，下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1-3所示的一种耐高温无缝钢管穿孔顶头，包括顶头基体与顶尖，顶尖以能拆卸的方式安装于顶头基体上，并且顶尖与顶头基体同轴；