[实用新型]一种碳纤维堆焊复合芯棒

说明书

技术领域

本实用新型属于芯棒领域，尤其是一种碳纤维堆焊复合芯棒。

背景技术

芯棒是加工无缝钢管的重要加工部件，芯棒的质量对于无缝钢管的加工质量起到决定性的作用。因此，芯棒的精度要求很高，但是由于大尺寸长轴芯棒的长度能够达到10米以上，加工难度大，成本高，一旦发生局部损伤，会导致整根芯棒都不能用于加工生产。芯棒的精度及强度要求高，在无缝钢管的加工过程中属于易损部件，尤其是芯棒的端部与顶头的质量要求更高。

碳纤维材料质量比金属低，并且碳纤维材料具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好。目前，从现有的已公开专利文献中，未检索到碳纤维材料在芯棒结构中的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种碳纤维堆焊复合芯棒，设计科学合理、结构简单，制造工艺简单，制造成本低。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种碳纤维堆焊复合芯棒，包括工作棒以及复合端头，工作棒的主体为一圆柱棒形结构，工作棒的轴向两端均同轴制有复合端头，复合端头为同轴的圆锥凸台结构，复合端头用于安装顶头，其特征在于：工作棒包括基体、肋筋、堆焊过渡层以及硬质工作层，基体为碳纤维材质制成的圆柱棒形结构，在工作棒内径向均布固装有与基体同轴向的肋筋，肋筋同轴向贯通基体；在基体外圆周同轴制有堆焊过渡层，堆焊过渡层外周制有硬质工作层。

而且，肋筋为3至8根且径向均布在基体内，肋筋同轴向贯通基体。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型结构简单实用，结构强度高，采用金属肋筋与碳纤维作为工作棒结构，降低芯棒整体质量同时提升芯棒的强度，整体耐磨耐高温性能好，而且在加工中降低芯棒的质量也能够节能减耗，降低成本，增长机组的使用寿命，市场前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为A-A向剖视放大图；

图3为本实用新型另一实施例的A-A向剖视放大图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种碳纤维堆焊复合芯棒，包括工作棒1以及复合端头2，工作棒的主体为一圆柱棒形结构，工作棒的轴向两端均同轴制有复合端头，复合端头为同轴的圆锥凸台结构，复合端头用于安装顶头。

本实用新型的创新点在于：

参见附图所示，工作棒包括基体1-4、肋筋1-3、堆焊过渡层1-2以及硬质工作层1-1，基体为碳纤维材质成型的圆柱棒形结构，工作棒内径向均布固装有多根与基体同轴向的金属肋筋，肋筋同轴向贯通基体，提升工作棒的整体强度；在基体外圆周同轴制有堆焊过渡层，堆焊过渡层外周制有硬质工作层。本结构的芯棒与现有金属芯棒相比具有更高的强度及模量。

参见附图2所示本实施例，在基体内内径向均布固装有六根与基体同轴向的金属肋筋，肋筋同轴向贯通基体，根据芯棒直径以及强度需求，通常肋筋设计为3至8根且径向均布在基体内。

另一实施例参见附图3所示，在基体中心同轴固装有一与工作棒同轴的金属芯轴1-5，该金属芯轴同轴贯通基体。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。