[发明专利]圆钢热穿孔用顶头的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属管件穿孔用部件制备技术领域，具体涉及一种圆钢热穿孔用顶头的制备方法。

背景技术

前述的圆钢热穿孔用顶头是热轧管件如无缝钢管之类的产品生产中的消耗量最大的并且也是关键的工具之一，关于顶头的技术信息可在中国专利文献中见诸，如发明专利申请公布号CN102463261A推荐有“一种穿孔顶头”，具体公开了穿孔顶头的结构：包括基体、构成于基体内部的内腔和以焊接方式设置于基体一端的顶头（钴基合金、钼基合金或镍基合金）；公布号CN101942610A提供有“一种热轧无缝钢管穿孔顶头及其加工工艺”，具体揭示了顶头的化学元素及其质量%含量以及从配料、热熔、浇铸和热处理的工艺步骤，可见该专利申请方案是以浇铸方式获得顶头毛坯的。并不限于例举的这些专利技术信息均未披露顶头的具体成形的技术启示。

据本申请人所知，在本申请提出以前，圆钢热穿孔用顶头普遍使用皮带锤结合模具压制加工获得，其欠缺在于：由于顶头中空部分即如前述CN10246326A所称的内腔的偏心率较大，因而需进行烦琐的精加工藉以保证即控制中空部分的偏心率；用皮带锤锻打的精度差，外表面加工余量大，不仅造成表面加工时材耗大，而且精加工时劳动（作业）强度大，此外成品合格率低。

针对上述已有技术，本申请人作了旷日持久的探索与实验，终于形成了得以付诸生产应用的成熟的方案，下面将要介绍的技术方案便是基于该前提下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种圆钢热穿孔用顶头的制备方法，由该方法制备的圆钢热穿孔用顶头有助于改善加工精度、有利于保障硬度和有益于满足中空部分的理想的偏心率要求而藉以减少精加工余量并增进精加工效率。

本发明的任务是这样来完成的，一种圆钢热穿孔用顶头的制备方法，包括以下步骤：

A）落料，按所需的规格对4Cr5MoSiV1棒材落料，得到棒段，并且在棒段的一端端面的中央加工出对中孔，得到毛坯；

B）粗锻，将毛坯送入加热炉加热并且控制加热温度，出炉后按图纸尺寸要求进行初锻，直至使毛坯成形出顶尖雏形，得到具有顶尖雏形的粗锻坯；

C）精锻，将具有顶尖雏形的粗锻坯进行模锻，并且控制顶尖加工余量和控制作为中空部分的内腔的偏心率，模锻结束后立即投入沙箱进行保温，并且控制保温温度和控制保温时间，随炉冷却后，开炉空冷，得到精锻坯；

D）去应力退火，将精锻坯投入加热炉中加热，并且控制加热温度和控制加热时间，冷却后得到粗坯；

E）精加工、堆焊和淬火，先对粗坯的表面以及对内腔的螺纹段区域进行精加工，得到型坯，再将钴基合金材料堆焊至型坯的小头端，直至在型坯的小头端形成钴基合金顶尖，然后进行淬火处理，在淬火过程中采用分阶段升温和分阶段保温，淬火结束后进行油淬，得到圆钢热穿孔用顶头。

在本发明的一个具体的实施例中，步骤A）中所述的对中孔的深度为9-13mm，直径为6-8mm。

在本发明的另一个具体的实施例中,步骤B）中所述的控制加热温度是将加热温度控制为1050-1100℃。

在本发明的又一个具体的实施例中,步骤C）中所述的控制保温温度是将保温温度控制为850-870℃，所述的控制保温时间是将保温时间控制为60min以上。

在本发明的再一个具体的实施例中,步骤C）中所述的控制顶尖加工余量是将顶尖加工余量控制为1-2mm,所述的控制作为中空部分的内腔的偏心率是将内腔的偏心率控制为≤2%。

在本发明的还有一个具体的实施例中,步骤C）中所述的随炉冷却的冷却温度为470-500℃。

在本发明的更而一个具体的实施例中,步骤D）中所述的控制加热温度和控制加热时间是将加热温度控制为600-650℃，将加热时间控制为115-125min。

在本发明的进而一个具体的实施例中,步骤E）中所述的采用分阶段升温和分阶段保温是指先将温度升至690-710℃并且保温15-25min,接着将温度升至790-810℃并且保温25-35min,再接着将温度升至950-1050℃并且保温8-10min。