專利名稱：一種用于無縫鋼管熱擠壓生產的擠壓芯棒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶金、機械行業無縫鋼管的熱擠壓生產設備，尤其是指一種用于鎳基合金無縫鋼管熱擠壓生產的芯棒.
背景技術：
無縫鋼管是常見的鋼鐵冶金制品。鎳基合金無縫鋼管是近年來研制開發的高端無縫鋼管，具有耐高溫、耐腐蝕、抗變形等特點，主要應用于油(氣)井、核電站等領域。由于鎳基合金無縫鋼管的金屬性能及其生產工藝需要，必須采用穿(擴)孔與熱擠壓二次變形加工工藝生產。熱擠壓技術是近年來日趨成熟的無縫鋼管加工技術，是一種將金屬在再結晶而溫度以上進行擠壓，使管坯從一個模孔擠出，得到模孔形狀斷面管材的金屬成型方法，具有制品內部組織致密、性能均勻，沒有內在隱患等特點。熱擠壓技術尤其適合于高合金、難變形材料的加工，目前逐步取代傳統的熱穿孔技術，成為高端無縫鋼管的熱軋加工生產方法。如圖2所示，熱擠壓設備包括有擠壓芯棒、穿(擴)孔機、擠壓機等裝置、機構。其中擠壓芯棒與擠壓模形成環狀孔隙，是確定擠出鋼管內表面形狀尺寸的變形工具。擠壓芯棒是直接決定擠出鋼管內表面形狀和尺寸質量的工具，結構為帶盲孔的圓柱形，與空心坯料接觸段呈錐形，以錐螺紋連接方式與芯棒支承連接，芯棒支承與芯棒后支承連接并固定在芯棒油缸上。在工作中擠壓桿以同一速度前進，冷卻方式為使冷卻水沿芯棒水平軸心通過擠壓芯棒盲孔進入，實現循環水冷卻芯棒。工作時首先將加熱、并經內外表面涂粉的空心坯料送入擠壓筒中，擠壓芯棒通過擠壓墊以及空心坯料的中心，進入擠壓模的模孔，再由擠壓桿通過擠壓墊加壓到空心坯料上，首先壓縮空心坯料，使之充滿擠壓筒，然后，在相應的壓力下，通過擠壓模和擠壓芯棒組成的環狀孔隙高速擠出鋼管。鎳基合金無縫鋼管熱擠壓的生產流程是經立式工頻感應再加熱爐加熱后，并經在線內外表面涂粉的空心坯料，連同擠壓墊一起由上料裝置送到擠壓中心線，開始鋼管的擠壓周期。裝有玻璃墊的擠壓模封閉擠壓筒的前端；擠壓桿推擠壓墊、空心坯料進入擠壓筒，直到與玻璃墊接觸。擠壓芯棒隨著擠壓桿移動，并穿過擠壓墊、空心坯料進入擠壓模模孔，形成環狀型腔，并由擠壓桿通過擠壓墊施加力到空心坯料上。然后，主柱塞開始工作行程，首先壓縮空心坯料，使之鐓粗充滿擠壓筒，此時，擠壓空心坯料外徑尺寸與擠壓筒的內徑尺寸相同。然后，在相應的壓力下，空心坯料通過擠壓模和擠壓芯棒組成的環狀孔隙，高速擠壓出鋼管。擠壓桿、擠壓芯棒和壓余及擠壓墊的擠壓筒一起回程一段距離，芯棒缸回程，抽出芯棒。滑鋸下降并切斷擠壓余料。擠壓桿在推出壓余和擠壓墊后回程；擠壓墊和壓余組合一起在專門的墊尾分離裝置上進行分離之后，擠壓墊通過遛槽進行循環使用，壓余則掉入收集箱。與此同時，擠壓筒內襯進行自動清理和冷卻；“擠壓模組件”帶著擠壓模進入冷卻、檢查、修理或更換工位。并開始下一個擠壓周期的準備。在鎳基合金無縫鋼管的熱擠壓生產中，擠壓芯棒與擠壓模形成的環狀孔隙截面積與空心坯料截面積之比即為擠壓比，擠壓比直接確定初始擠壓力的大小，擠壓時的初始擠壓力就越大，鋼管端部的質量就越差，產生橫向裂紋等缺陷導致熱擠壓生產成材率較低。就目前鎳基合金無縫鋼管的熱擠壓生產所使用擠壓芯棒與空心坯料接觸段采用圓柱型或帶一定錐度的圓錐形(錐度較小，外圓柱接近圓柱體)，另一段為與擠壓墊配合的臺階及用于連接安裝的錐螺紋結構，內部是一個盲孔。由于其結構特征，在熱擠壓生產中的擠壓比較大，不僅初始擠壓力非常高，而且擠出鋼管端部部產生橫裂紋等缺陷。因此，對鎳基合金無縫鋼管的熱擠壓所選用的擠壓芯棒實施相應的改進，適當的降低擠壓比，就能滿足熱擠壓生產的需要，提高成材率。

實用新型內容本實用新型的目的是設計一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，用于鎳基合金無縫鋼管的生產，通過優化擠壓芯棒的外部結構，實現降低初始擠壓時的擠壓比的作用，從而消除擠出的鋼管端部橫向裂紋，提高產品成材率。本實用新型通過以下技術方案實現其發明目的。一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，呈圓柱形，其特征在于，所述的擠壓芯棒4為帶有用于循環水冷卻盲孔的圓柱形，順序包括對應于擠壓模封閉擠壓筒的前端的擠壓芯棒4的頭部段1-1，過渡段1-2，對應于擠壓模封閉擠壓筒內的空心坯料、接觸所述空心坯料的工作段1-3，及對應于擠壓模封閉擠壓筒內的擠壓墊及芯棒支撐桿7連接部分的尾部段1-4。根據本實用新型所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述的擠壓芯棒4的頭部段1-1的直徑小于擠壓芯棒的工作段1-3的直徑。根據本實用新型所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述擠壓芯棒4的工作段1-3為圓錐形。根據本實用新型所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述擠壓芯棒4的頭部段1-1與工作段1-3之間的過渡段為一圓滑過渡的臺階形。根據本實用新型所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述的擠壓芯棒尾部段1-4包括與擠壓墊對應配合的帶2-3個臺階的圓柱形段及具有錐螺紋結構、用于連接芯棒支撐桿7的尾端。根據本實用新型所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述位于擠壓芯棒尾部段1-4與擠壓墊對應配合的帶臺階的圓柱形段的2-3個臺階的尺寸與芯棒支撐桿7配合。根據本實用新型所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述擠壓芯棒尾部段1-4與擠壓墊對應配合的臺階段直徑最大。本實用新型的用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，用于鎳基合金無縫鋼管的生產，通過優化擠壓芯棒的外部結構，實現降低初始擠壓時的擠壓比的作用，從而消除擠出的鋼管端部橫向裂紋，提高擠出鋼管頭部段的質量和提高產品成材率。[0028]本實用新型設計合理，結構簡單，制作、使用方便，便于日常生產作業。

圖1為本實用新型的擠壓芯棒結構圖。圖2為本實用新型的擠壓芯棒安裝示意圖。圖中，I為擠壓模，2為擠壓筒，3為空心坯料，4為擠壓芯棒，5為擠壓墊，6為擠壓桿，7為芯棒支撐桿，1-1為擠壓芯棒4的頭部段，1-2為擠壓芯棒4的過渡段，1-3為擠壓芯棒4的工作段，1-4為擠壓芯棒4的尾部段。
具體實施方式
下面結合說明書附圖，以實施例對本實用新型技術做進一步介紹。實施例1如圖1所示，一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，呈圓柱形，為帶有用于循環水冷卻盲孔的圓柱形，包括對應于擠壓模封閉擠壓筒的前端的擠壓芯棒4的頭部段1-1，連接頭部段1-1之后的過渡段1-2，連接過渡段1-2之后、對應于擠壓模封閉擠壓筒內的空心坯料、接觸所述空心坯料的工作段1-3，及對應于擠壓模封閉擠壓筒內的擠壓墊及連接芯棒支撐桿7的尾部段1-4。所述的擠壓芯棒4的頭部段1-1的直徑小于擠壓芯棒的工作段1-3的直徑，所述擠壓芯棒4的頭部段1-1與工作段1-3之間的過渡段1-2為一圓滑過渡的臺階形。所述的擠壓芯棒尾部段1-4包括與擠壓墊對應配合的帶2個臺階的圓柱形段及具有錐螺紋結構、用于連接芯棒支撐桿7的尾端。所述擠壓芯棒尾部段1-4與擠壓墊對應配合的臺階段直徑最大。如圖2所示，當進行擠壓時，由擠壓桿6通過擠壓墊5加壓到空心坯料3上，首先壓縮空心坯料3，使之充滿擠壓筒2。然后，在相應的壓力下，通過擠壓模I和擠壓芯棒4的1-1段組成的環狀孔隙擠出鋼管，芯棒4隨著擠壓桿6沿空心坯料擠出方向移動，經過芯棒過渡段1-2，隨后通過芯棒1-3段與擠壓模組成環狀孔隙使金屬擠出，形成符合標準的鋼管。本實用新型的用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，用于鎳基合金無縫鋼管的生產，通過優化擠壓芯棒的外部結構，實現降低初始擠壓時的擠壓比的作用，從而消除擠出的鋼管端部橫向裂紋，提高擠出鋼管頭部段的質量和提高產品成材率。本實用新型設計合理，結構簡單，制作、使用方便，便于日常生產作業。
權利要求1.一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，呈圓柱形，其特征在于，所述的擠壓芯棒(4)為帶有用于循環水冷卻盲孔的圓柱形，順序包括 對應于擠壓模封閉擠壓筒前端的擠壓芯棒(4)的頭部段(1-1)， 過渡段(1_2), 對應于擠壓模封閉擠壓筒內的空心坯料、接觸所述空心坯料的工作段(1-3)，及 對應于擠壓模封閉擠壓筒內的擠壓墊及芯棒支撐桿(7 )連接部分的尾部段(1-4 )。
2.如權利要求1所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述的擠壓芯棒(4)的頭部段(1-1)的直徑小于擠壓芯棒的工作段(1-3)的直徑。
3.如權利要求1所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述擠壓芯棒(4)的工作段(1-3)為圓錐形。
4.如權利要求1所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述擠壓芯棒(4)的頭部段(1-1)與工作段(1-3)之間的過渡段(1-2)為一圓滑過渡的臺階形。
5.如權利要求4所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述的擠壓芯棒尾部段(1-4)包括與擠壓墊對應配合的帶2-3個臺階的圓柱形段及具有錐螺紋結構、用于連接芯棒支撐桿(7)的尾端。
6.如權利要求5所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述位于擠壓芯棒尾部段(1-4)、與擠壓墊對應配合的帶臺階的圓柱形段的2-3個臺階的尺寸與芯棒支撐桿(7)配合。
7.如權利要求5所述的一種用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，其特征在于，所述擠壓芯棒尾部段(1-4)與擠壓墊對應配合的臺階段直徑最大。
專利摘要一種用于無縫鋼管熱擠壓生產的擠壓芯棒，呈圓柱形，其特征在于；所述的擠壓芯棒為帶盲孔的圓柱形，所述的擠壓芯棒與空心坯料接觸段呈錐形，所述的擠壓芯棒在芯棒頭部段加工一個臺階，臺階之間圓滑過渡。本實用新型的用于無縫鋼管擠壓生產的擠壓芯棒，用于鎳基合金無縫鋼管的生產，通過優化擠壓芯棒的外部結構，實現降低初始擠壓時的擠壓比的作用，從而消除擠出的鋼管端部橫向裂紋，提高擠出鋼管頭部段的質量和提高產品成材率。本實用新型設計合理，結構簡單，制作、使用方便，便于日常生產作業。
文檔編號B21C25/06GK202893865SQ20122057803
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者龔張耀, 李亞鑫 申請人:寶鋼特種材料有限公司