本發(fā)明涉及一種模具，尤其涉及一種頂頭。

背景技術(shù)：

頂頭是無(wú)縫鋼管生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種重要模具，也是消耗量最大的關(guān)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(jié)構(gòu)鋼兩類(lèi)，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(xiàn)塌鼻、粘鋼、開(kāi)裂從而失效報(bào)廢，故穿孔頂頭使用壽命很短。在GCr15鋼無(wú)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(chǎn)效率和質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種更耐磨的頂頭。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體技術(shù)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(jié)的硬質(zhì)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(zhì)合金層。

所述硬質(zhì)合金層包括下述質(zhì)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(yōu)選項(xiàng)：所述頂身頂部設(shè)置有放置頂尖的凹槽, 頂尖下部外壁上和凹槽內(nèi)壁上設(shè)置有相互配合的螺紋結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選項(xiàng)：所述頂尖中硬質(zhì)合金層的燒結(jié)方法如下：

步驟一：按比例將原料在球磨機(jī)中磨細(xì)混勻，并進(jìn)行干燥，篩粉，獲得200目粉末，然后使用等靜壓機(jī)壓制在鋼基芯材表面成型，再將成型物整體燒結(jié)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(jìn)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(gè)小時(shí)；然后繼續(xù)升溫至1300-1400°，并保溫半小時(shí)后冷卻，得到頂尖。

作為優(yōu)選項(xiàng)：所述頂身(2)中硬質(zhì)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(guò)混粉機(jī)混合2-3小時(shí)，在將混粉機(jī)混合過(guò)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(gè)焊絲質(zhì)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(guò)電流調(diào)節(jié)堆焊在基地芯外周，調(diào)節(jié)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(gè)小時(shí)后即得。

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

作為優(yōu)選項(xiàng)：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(fā)明的有益技術(shù)效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhì)材料，材料硬度高同時(shí)材料中含有大量Mo元素，在摩擦?xí)r會(huì)形成Mo的氧化物的產(chǎn)物它們的存在會(huì)對(duì)接觸面有一定的潤(rùn)滑作用，減少了材料的摩擦損耗。且強(qiáng)度大連接牢固，不易脫落。燒結(jié)而成的頂尖使得整個(gè)工作部位性能均一，避免因?yàn)槟程幦毕輰?dǎo)致整個(gè)工件的失效，整體耐磨性和強(qiáng)度都得到加強(qiáng); 且成分之中含有較多的C和Cr元素，會(huì)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(qiáng)韌性，同時(shí)也使硬度得到提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明剖視圖；

圖2為本發(fā)明中頂頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3位本發(fā)明中頂身結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：頂尖1，頂身2，硬質(zhì)合金層3。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案的有效方式做進(jìn)一步說(shuō)明：

在圖1-圖3中，

實(shí)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(jié)的硬質(zhì)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(zhì)合金層3。

所述硬質(zhì)合金層3包括下述質(zhì)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(fā)明中所述頂身2頂部設(shè)置有放置頂尖1的凹槽, 頂尖1下部外壁上和凹槽內(nèi)壁上設(shè)置有相互配合的螺紋結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中頂尖1中硬質(zhì)合金層3的燒結(jié)方法如下：

步驟一：按比例將原料在球磨機(jī)中磨細(xì)混勻，并進(jìn)行干燥，篩粉，獲得200目粉末，然后使用等靜壓機(jī)壓制在鋼基芯材表面成型，再將成型物整體燒結(jié)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(jìn)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(gè)小時(shí)；然后繼續(xù)升溫至1300-1400°，并保溫半小時(shí)后冷卻，得到頂尖。

所述頂身2中硬質(zhì)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(guò)混粉機(jī)混合2-3小時(shí)，在將混粉機(jī)混合過(guò)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(gè)焊絲質(zhì)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(guò)電流調(diào)節(jié)堆焊在基地芯外周，調(diào)節(jié)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(gè)小時(shí)后即得。

本發(fā)明中所述頂尖1頂部的硬質(zhì)合金層3的厚度為15mm，圓周處的硬質(zhì)合金層3厚度為10mm；所述頂身2外部的硬質(zhì)合金層3的厚度為5mm。

本發(fā)明中保溫材料為棉制品；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。

實(shí)施例2一種頂頭, 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(jié)的硬質(zhì)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(zhì)合金層3。

所述硬質(zhì)合金層3包括下述質(zhì)量百分比的原料：Mo: 40%，Cr： 16%，Ni： 11%，W:2%，C:1.5%，Ta：4%，Al：1%,余量為Fe。

本發(fā)明中所述頂身2頂部設(shè)置有放置頂尖1的凹槽, 頂尖1下部外壁上和凹槽內(nèi)壁上設(shè)置有相互配合的螺紋結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中頂尖1中硬質(zhì)合金層3的燒結(jié)方法如下：

步驟一：按比例將原料在球磨機(jī)中磨細(xì)混勻，并進(jìn)行干燥，篩粉，獲得200目粉末，然后使用等靜壓機(jī)壓制在鋼基芯材表面成型，再將成型物整體燒結(jié)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(jìn)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(gè)小時(shí)；然后繼續(xù)升溫至1300-1400°，并保溫半小時(shí)后冷卻，得到頂尖。

所述頂身2中硬質(zhì)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(guò)混粉機(jī)混合2-3小時(shí)，在將混粉機(jī)混合過(guò)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(gè)焊絲質(zhì)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(guò)電流調(diào)節(jié)堆焊在基地芯外周，調(diào)節(jié)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(gè)小時(shí)后即得。

本發(fā)明中所述頂尖1頂部的硬質(zhì)合金層3的厚度為15mm，圓周處的硬質(zhì)合金層3厚度為10mm；所述頂身2外部的硬質(zhì)合金層3的厚度為5mm。

本發(fā)明中保溫材料為棉制品；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(fā)明在武漢一工廠(chǎng)試用，相較于現(xiàn)有技術(shù)，其使用壽命提升了5倍。

盡管本說(shuō)明書(shū)較多地使用了頂尖1，頂身2，硬質(zhì)合金層3等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其他術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便的描述本發(fā)明的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書(shū)未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。