热穿孔顶头的失效分析及改进措施建议

对无缝钢管热穿孔顶头的失效机制和使用状况进行了分析论述，认为穿孔顶头的失效形式主要表现为顶头塌鼻、粘钢、开裂。对过去提高顶头寿命的工作作了简介，提出开展稀土铝合金化提高顶头使用寿命的研究。     

提高穿孔砂使用寿命的研究

分析了无缝这穿孔顶头的失效机制和材质改进状况，穿孔顶头的失效机制主要表现为塌鼻、粘钢和开裂等。经对Ｈ１３负穿孔顶头进行稀土铝合金化的实验研究。结果表明，稀土铝合金化可以明显地改善Ｈ１３钢穿孔顶头的铸造性能，消除中心缩孔现象，细化晶粒和碳化物，降低Ｓ、Ｐ含量。穿管试验表明，Ｈ１３钢稀土铝合金化穿孔顶头的使用寿命比Ｈ１３钢穿孔顶头提高了４０％。     

提高穿孔顶头使用寿命的研究

分析了无缝钢管穿孔顶头的失效机制和材质改进状况,穿孔顶头的失效机制主要表现为塌鼻、粘钢和开裂等。经对H13钢穿孔顶头进行稀土铝合金化的实验研究,结果表明,稀土铝合金化可以明显地改善H13钢穿孔顶头的铸造性能,消除中心缩孔现象,细化晶粒和碳化物,降低S,P含量。穿管试验表明,H13钢稀土铝合金化穿孔顶头的使用寿命比H13钢穿孔顶头提高了40％。     

高合金钢管穿孔顶头的失效分析

介绍了高合金钢管穿孔顶头的主要失效形式,对失效顶头断口进行了SEM和光学金相分析、X射线荧光光谱化学成分分析等测试,探讨了顶头开裂的主要原因。通过适当调整Nb、Co、W等元素的含量,提高顶头铸造质量等,使穿孔顶头的使用寿命有所提高。     

镶嵌式钼合金穿孔顶头的研制

介绍了镶嵌式钼合金穿孔顶头的研制过程。具体分析了穿孔顶头的使用工作条件和失效形式,对穿孔顶头改进的方案设计、材料选择、结构形式和加工工艺以及使用效果进行了具体的介绍。镶嵌式钼合金穿孔顶头尤其适用于低合金钢及合金高压锅炉管的穿孔。     

Ni在穿孔顶头制备和穿孔过程中的作用

以20Cr2Ni3成品穿孔顶头和失效穿孔顶头为研究对象,探究Ni在穿孔顶头制备和穿孔过程中的作用。对顶头氧化膜的形貌和成分进行分析。研究发现:具有疏松多孔的两层氧化膜结构的成品穿孔顶头在穿孔后发生失效,其外层氧化膜绝大部分脱落,而内层氧化膜与基体紧密黏合在一起。Ni在顶头制备和穿孔过程中,始终以单质的形式存在于内层氧化膜。分析认为:在高温穿孔过程中,富Ni处的氧化膜结构致密、无裂纹,而贫Ni处出现大裂纹;Ni充当黏结剂的作用,将氧化物紧紧地黏合在一起,起到有效保护顶头的作用。     

两辊穿孔顶头的热处理工艺

介绍了在无缝钢管生产中,两辊穿孔顶头的热处理方法。根据两辊顶头的主要失效形式对顶头的工作状态及热处理工艺作了分析,通过热处理试验,对两辊穿孔顶头选择了最优热处理方案,得出了两辊穿孔顶头的最重要热处理的目的是获得表面良好的高温润滑性能以及两辊穿孔顶头最适宜于采用内外水冷的结论。该工艺在实际生产中取得了良好的效果,两辊顶头质量一直较稳定。     

15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头的失效分析及改进

介绍了15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头在穿制27SiMn钢时发生的主要失效形式。对比了成品顶头和失效顶头的金相组织和显微硬度;利用Gleeble-1500型热模拟机对比了27SiMn钢和20钢在穿制温度下的变形抗力;通过扫描电镜和能谱分析研究了成品顶头表面氧化膜。结果表明:27SiMn钢在穿制温度下变形抗力大,钢中Si含量高,顶头工作温度高,顶头表面氧化膜组织疏松以及在顶头表面氧化膜下面存在一层粗大的铁素体软区,是造成顶头失效的主要原因。提出了提高穿孔顶头使用寿命的措施。     

内水冷穿孔顶头的冷却

在调查国内一些Ф76～100mm机组内水冷穿孔顶头使用情况的基础上,分析了该类顶头的失效形式及其原因,从顶头冷却问题入手,相应改进了内水冷穿孔顶头的内孔设计,冷却水的压力和进水与回水之配比。改进的内水冷顶头使用寿命大为提高。     

新型穿孔顶头的研制

研制了Φ５０ｍｍ穿孔机用新型小规格穿孔顶头。介绍了该穿孔顶头的材料选择原则及外形曲线和内孔结构设计原理、制造工艺、热处理工艺和使用时的冷却状况等。实践表明,该新型穿孔顶头使用寿命较长,使用效果良好。     

一种连杆机构定心辊装置的设计计算方法

定心辊装置是无缝钢管穿制生产线上的一个重要装置,它在管坯穿孔过程中抱紧顶杆和毛管,可以起到提高穿孔机顶杆的刚度以及防止顶杆和毛管跑偏而造成毛管内孔偏心、质量下降的作用.介绍了一种连杆机构定心辊装置的新型设计计算方法,即采用作图法和Inventor三维软件草图方法,使所设计的定心辊装置在开口度为Φ100～500 mm情况...     

顶杆循环系统新型顶杆脱出装置的开发

顶杆脱出装置是穿孔机后台顶杆循环系统中的关键设备,其功能是将顶杆从毛管中脱出。介绍一种新型顶杆脱出装置的设备组成、结构设计、驱动电机功率计算及工程应用情况。经理论分析和工程实际应用验证,该顶杆脱出装置具有生产效率高、结构强度好、操作灵活等特点,完全能够满足后台配备顶杆循环系统的高节奏、高产能穿孔机组的要求。     

中厚壁毛管内皱褶缺陷成因分析及对策

锥形辊穿孔机在中厚壁毛管穿孔过程中,由于穿孔顶头辗轧段表面失效起皱,致使毛管内壁形成众多纵向平行且类似于裂纹的内皱褶缺陷。结合现场实践,在分析内皱褶缺陷产生原因的基础上,通过采用H13钢顶头、改进穿孔工艺参数、严格控制毛管减径率等措施,消除了穿孔毛管的内皱褶缺陷,为后续的冷加工变形提供了合格的原料管,有效地提高了产品的一次成材率。     

穿孔顶头失效形式及改进措施研究的现状

穿孔顶头是无缝钢管生产中的重要模具之一,本文通过分析顶头在生产过程中出现的失效方式,并从顶头的形状和结构设计、材质成分、热处理工艺等方面讨论了提高顶头使用寿命途径的研究现状.     

简析Ф600mm穿孔机组新结构

介绍了Ф600mm穿孔机组的主要技术参数及整体结构特点,并对其应用的关键技术———新型顶杆顶头预旋转装置、上下导板装置、主机机架和轧辊等的结构设计进行分析说明。该穿孔机在应用过程中运行可靠,各项指标均达到设计要求,在穿制Ф400mm以上规格无缝钢管时经济效益显著。