[发明专利]一种吐丝管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及吐丝管生产技术，具体来说是一种吐丝管及其制造方法。

背景技术

吐丝机是高速线材精轧机生产线上的关键设备，位于精轧机后控冷却线的水冷段与散卷运输机之间。而吐丝管作为吐丝机最重要的部件之一，线材在由夹送棍和吐丝机引起的推动力、相对惯性力、摩擦力、正压力等综合作用下，改直线运动为螺旋运动，形成直径大约为Ф1080mm的稳定线圈从吐丝管吐出，均勾的铺落在斯太尔摩线入口辑道上。吐丝管是控制线材由直线向盘条转变的关键，现场高速线材的生产速度在140m/s以上，线材温度范围在700～950℃之间，线材在吐丝管内产生高速相对运动，并发生变形，管壁与线材在高速、高温的条件下不断的进行剧烈摩擦，从而造成管壁表面过早损坏。而吐丝管得磨损，不仅会影响吐丝机整体动平衡，加剧振动，还会造成吐丝管向输送机输出稳定的环型的能力不断劣化。而不稳定的环型会干扰冷却均匀性并且还会促成在重整台吐丝机缠绕事故，需要频繁且高成本的轧机停机以更换过早磨损的吐丝管，并且需要解决与重整台处的缠辊关联的问题。因此吐丝管的非正常磨损导致使用寿命过短和吐丝异常一直以来都是制约着高速线材生产线生产成本和生产效率的重要因素之一。因此，迫切需要开发出具有高强度、高耐磨、耐高温的吐丝管，延长使用寿命，增强高速线材生产的稳定性。

目前国内普遍采用9Cr1Mo材料生产吐丝管，在高温(700～950℃)和高速(140m/s)的线材轧制过程中，强度和耐磨性达往往无法达到生产要求，使用寿命较短，同时由于吐丝管入口段曲率变化过快，吐丝管头部第一个强弯曲段(导入段300～500mm)摩擦力较大，易造成较明显的划痕，经常出现因吐丝管磨损和穿孔导致的非计划性停产检修，严重影响了生产秩序的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、耐磨性好、光洁度高、防止磨损穿孔及使用寿命长的吐丝管。

本发明还提供一种吐丝管的制造方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种吐丝管，按质量比包括以下组分：C：0.06～0.10、Mn：0.30～0.60、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20～0.50、Cr：7.50～9.20、Mo：0.90～1.15、V：0.18～0.25、Nb：0.06～0.10、N：0.03～0.07、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁。

按质量比包括以下组分：C：0.07、Mn：0.4、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.35、Cr：820、Mo：1.00、V：0.20、Nb：0.07、N：0.05、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁。

所述吐丝管包括导入段、变形段和稳定段，在导入段300～500mm区域非受力侧开槽，采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，熔化碳化钨粉末并高速喷涂到受力侧形成碳化钨涂层。

所述碳化钨涂层的厚度为0.05～0.09mm。

所述TiC为纳米级粉末。

上述的吐丝管的制造方法，包括以下步骤：

(1)、原料制取：取按质量比包括以下组分：C：0.06～0.10、Mn：0.30～0.60、P≤0.02、S≤0.01、Si：0.20～0.50、Cr：7.50～9.20、Mo：0.90～1.15、V：0.18～0.25、Nb：0.06～0.10、N：0.03～0.07、Ni：≤0.10、Cu：0.10～0.30、W：≤0.0004、Co：≤0.001、B：0.01～0.05、TiC≤0.0006，余量为铁；

熔炼：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，钢水温度达到1650～1670℃时加入铝饼进行脱氧；

浇注：1580～1600℃的钢水出炉在钢水包镇静3～5分钟后按照模具进行浇注，静置待用；

形变热处理：将铸件以4℃/s的升温速度加热至1270℃，保温10min后以6℃/s的冷速冷却到奥氏体未再结晶区温度850℃，均热30S后进行压下量为50％的形变，随后以4℃/s冷却到400℃；

等温冷却：将形变热处理后的铸件放入400℃的马弗炉中，并保温20min，然后以4℃/min的冷却速度随炉冷却；

(2)、将步骤(1)制得的原材料放入到弯管机内弯制成型，制成的吐丝管包括导入段、变形段和稳定段；