[發明專利]一種頂頭

有效

• 申請號: 201610901875.8
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN106513440B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 潘應君;王超;張恒;陳鑄;肖云
• 申請（專利權）人: 武漢春禾科技有限公司
• 主分類號: B21B19/04
• 分類號: B21B19/04;B21B25/00;C22C30/00;B22F7/04;B23K31/02;B23K35/40
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 程欣

技術領域

本發明涉及一種模具，尤其涉及一種頂頭。

背景技術

頂頭是無縫鋼管生產過程中使用的一種重要模具，也是消耗量最大的關鍵工具之一，目前頂頭使用的材料可分為合金工具鋼和合金結構鋼兩類，但頂頭在高溫，高壓，急冷急熱的條件下工作，由于工作條件惡劣，常常出現塌鼻、粘鋼、開裂從而失效報廢，故穿孔頂頭使用壽命很短。在GCr15鋼無縫管穿管中，穿孔頂頭的的平均壽命只有50根，由此影響了穿管的生產效率和質量。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種更耐磨的頂頭。

為了實現上述目的，本發明的具體技術方案如下：

一種頂頭, 包括頂身和位于頂身頂端的頂尖;所述頂尖包括45＃鋼或35＃鉻鉬的鋼基芯材及在其上部外表面燒結的硬質合金層;所述頂身包括45＃鋼或35＃鉻鉬的鋼基芯材及在其外表面熔敷的硬質合金層。

所述硬質合金層包括下述質量百分比的原料：Mo:30-40%，Cr：10-16%，Ni：3-11%，W:2-5%，C:1.5-7%，Ta：4-8%，Al：1-6%,余量為Fe。

作為優選項：所述頂身頂部設置有放置頂尖的凹槽, 頂尖下部外壁上和凹槽內壁上設置有相互配合的螺紋結構。

作為優選項：所述頂尖中硬質合金層的燒結方法如下：

步驟一：按比例將原料在球磨機中磨細混勻，并進行干燥，篩粉，獲得200目粉末，然后使用等靜壓機壓制在鋼基芯材表面成型，再將成型物整體燒結成型為頂尖雛形；

步驟二：將步驟一中的頂尖雛形加溫至400-450°進行脫脂；

步驟三：將脫脂完的頂尖雛形升溫至1100-1200°，并保溫1個小時；然后繼續升溫至1300-1400°，并保溫半小時后冷卻，得到頂尖。

作為優選項：所述頂身(2)中硬質合金層(3)的熔敷方法如下：

一、制備藥芯焊絲:先將粉末狀金屬原料通過混粉機混合2-3小時，在將混粉機混合過的粉末作為藥芯制作成藥芯焊絲;所述藥芯焊絲外皮材料為: 普通碳鋼或者不銹鋼，藥芯焊絲里面的藥粉占整個焊絲質量的40%-45%;所述藥芯焊絲直徑為2.0mm;

二、將基地芯加溫至100-200度之間，然后將步驟一制備的藥芯焊絲通過電流調節堆焊在基地芯外周，調節電流在150-155A即可。然后將焊有藥芯焊絲的基底芯材外部包裹保溫材料,保溫十個小時后即得。

作為優選項：所述頂尖頂部的硬質合金層的厚度為15mm，圓周處的硬質合金層厚度為10mm；所述頂身外部的硬質合金層的厚度為5mm。

作為優選項：所述保溫材料為棉制品；在只要讓焊有藥芯焊絲的基底芯材自身熱量消散慢些就可以了。

本發明的有益技術效果：本發明結構簡單，采用摩擦焊的焊接方式，使得齒尖與齒身連接更加牢固，使用包括Fe、Mo、Cr、C、Mn、Cu、Ta、Si的新型硬質材料，材料硬度高，同時材料中含有大量Mo元素，在摩擦時會形成Mo的氧化物的產物，它們的存在會對接觸面有一定的潤滑作用，減少了材料的摩擦損耗。且強度大連接牢固，不易脫落。燒結而成的頂尖使得整個工作部位性能均一，避免因為某處缺陷導致整個工件的失效，整體耐磨性和強度都得到加強; 且成分之中含有較多的C和Cr元素，會形成M₇C₃型碳化物，而M₇C₃型碳化物具有高硬度，耐磨的特性。W,Cr,Mo成分形成合金碳化物，分布在基體里面，增加耐磨性。Ta元素增強韌性，同時也使硬度得到提高。

附圖說明

圖1為本發明剖視圖；

圖2為本發明中頂頭結構示意圖；

圖3位本發明中頂身結構示意圖；

其中：頂尖1，頂身2，硬質合金層3。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案的有效方式做進一步說明：

在圖1-圖3中，

實施例1

一種頂頭, 包括頂身2和位于頂身2頂端的頂尖1;所述頂尖1包括45＃鋼或35＃鉻鉬的鋼基芯材及在其上部外表面燒結的硬質合金層3;所述頂身2包括45＃鋼或35＃鉻鉬的鋼基芯材及在其外表面熔敷的硬質合金層3。

所述硬質合金層3包括下述質量百分比的原料：Mo:30%，Cr：10%，Ni：3%，W:2%，C:1.5%，Ta：4%，Al：1%,余量為Fe。

本發明中所述頂身2頂部設置有放置頂尖1的凹槽, 頂尖1下部外壁上和凹槽內壁上設置有相互配合的螺紋結構。