說明。
[0017] 如圖1所示的極地鉆機用水龍頭殼體，包括殼體主體1及分別設(shè)于所述殼體主體 兩端的兩個耳板2、3,關(guān)于所述水龍頭殼體的制造工藝包括以下步驟： 1) 成型工藝設(shè)計：通過工程機械設(shè)計軟件，進行所述水龍頭殼體的成型工藝設(shè)計，確定 所述殼體主體和所述耳板的工藝尺寸； 2) 選取材質(zhì)：所述水龍頭殼體選取中低碳合金鋼35CrM〇A作為材質(zhì)并按尺寸比不小于 3的原則下料，得到所述殼體主體對應(yīng)的料塊I、所述耳板對應(yīng)的料塊II及料塊III ; 3) 鍛造：所述料塊I、所述料塊II及所述料塊III采用整體鍛造，鍛造前的加熱溫度為 1270~1310°C，鍛造時的初始溫度為1100~1250°C，終鍛溫度不低于850°C，鍛造比不小于3， 料塊I經(jīng)鐓粗得到鍛造塊I，料塊II及料塊III經(jīng)拍扁分別得到鍛造塊II及鍛造塊III，所述 三個鍛造塊經(jīng)過在加熱溫度880±20°C下退火，并隨爐冷卻，出爐時溫度不高于300°C ; 4) 粗加工：所述鍛造塊I經(jīng)過沖孔及擴孔，其中內(nèi)孔留余量3-5_，得到成形的粗殼體 主體；所述鍛造塊II及所述鍛造塊III耳板經(jīng)過熱彎、正火后銑加工內(nèi)外表面，銷軸孔留余量 3-5mm，得到兩個粗耳板； 5) 焊接：所述粗殼體主體與所述粗耳板經(jīng)過預(yù)熱后，將所述粗耳板分別焊接在所述粗 殼體主體的兩端，得到粗水龍頭殼體，之后進行保溫處理； 6) 熱處理：所述粗水龍頭殼體在880~900°C溫度下正火處理后空氣冷卻；然后用 840-860°C溫度淬火處理后油冷卻或PAG淬火介質(zhì)冷卻；再用回火580±40°C溫度后空氣冷 卻；再用790±10°C溫度亞溫淬火處理，后油冷或PAG淬火介質(zhì)冷卻；最后在520-600°C溫 度回火后空氣冷卻； 7) 表面處理：工件熱處理后鋼砂拋丸處理； 8) 無損探傷：所述粗水龍頭殼體按確定好的工藝尺寸精細加工得到水龍頭殼體成品， 并進行超聲波探傷和磁粉探傷。
[0018] 實施例1 :ZJ15極地鉆機用水龍頭殼體的設(shè)計與制造工藝。
[0019] 1)設(shè)計說明：通過工程機械設(shè)計軟件solidworks，進行所述水龍頭殼體的成型工 藝設(shè)計，確定所述殼體主體和所述耳板的工藝尺寸；具體的，額定載荷1100KN，最低服役溫 度-60°C，經(jīng)設(shè)計計算，外形見圖1，外徑404mm，內(nèi)徑326mm，殼體銷孔內(nèi)徑70mm，安全系數(shù) 3. 20,材料 35CrMoA，機械性能要求：〇 〇· 2 彡 590MPa，〇 b 彡 780MPa，δ 5 彡 15%，Φ 彡 30%， Akv (_20。〇彡 42J，Akv (_60。〇彡 27J，按照 GB/T19190 和 API Spec Specification 8C 規(guī)范進行磁粉探傷和超聲波探傷。
[0020] 2)下料：Φ250 X 649mm圓鋼；按尺寸比不小于3的原則下料，殼體主體對應(yīng)的料塊 I、所述耳板對應(yīng)的料塊II及料塊III。 3)鍛造工藝： 設(shè)備：5噸鍛錘，3噸操作機，天然氣爐； 鍛造加熱時采用天然氣加熱爐，為了減少熱應(yīng)力，裝爐溫度低于600°C，加熱溫度和 時間保證鍛件不產(chǎn)生過熱、過燒和變形，加熱溫度1300±10°C，始鍛溫度1120°C終鍛溫度 860°C ;料塊I經(jīng)鐓粗、沖孔、擴孔、成形，長度方向為主載荷方向，得到鍛造塊I ;料塊II及 料塊III經(jīng)拍扁分別得到鍛造塊II及鍛造塊III，三個鍛造塊鍛后退火，加熱溫度880± KTC， 隨爐冷卻，出爐溫度不高于200°C。
[0021] 4)粗加工：所述鍛造塊I經(jīng)過沖孔及擴孔，其中內(nèi)孔留余量3_，得到成形的粗殼 體主體；所述鍛造塊II及所述鍛造塊III耳板經(jīng)過熱彎、正火后銑加工內(nèi)外表面，銷軸孔留余 量3mm，得到兩個粗耳板。
[0022] 5)焊接：所述粗殼體主體與所述粗耳板經(jīng)過預(yù)熱后，將所述粗耳板分別焊接在所 述粗殼體主體的兩端，得到粗水龍頭殼體，之后進行保溫處理； 6) 熱處理：熱處理正火、淬火采用臺車電阻爐，回火采用旋風(fēng)回火爐。正火為 880±10°C空冷；調(diào)質(zhì)：淬火840±10°C PAG淬火介質(zhì)；回火580±20°C空冷；亞溫淬火： 790±10°C PAG水基淬火介質(zhì)；回火：530±10°C空冷。
[0023] 熱處理后機械性能測試結(jié)果如下： σ 0 2 600MPa，σ b820MPa，δ 518%，Φ 40%，Akv (_20°C ) 48J，Akv (_60°C ) 31J 7) 表面處理：為了去掉氧化皮和增加表面壓應(yīng)力，工件熱處理后鋼砂拋丸，鋼砂直徑 l-2mm〇
[0024] 8)無損探傷： 按照圖紙加工成活，并進行超聲探傷和磁粉探傷，依據(jù)GB/T19190和API Spec Specification 8C規(guī)范進行評判，皆為合格。
[0025] 經(jīng)驗證，本發(fā)明的設(shè)計和制造方法能夠制造出適用極地環(huán)境（_60°C)下的ZJ15石 油鉆機水龍頭殼體。
[0026] 以上所描述的僅為本發(fā)明的較佳實施例，上述具體實施例不是對本發(fā)明的限制， 凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本發(fā)明的保 護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種極地鉆機用水龍頭殼體的制造工藝，其特征在于：所述水龍頭殼體包括殼體主 體及分別設(shè)于所述殼體主體兩端的兩個耳板，所述水龍頭殼體的制造工藝包括以下步驟： 1) 成型工藝設(shè)計：通過工程機械設(shè)計軟件，進行所述水龍頭殼體的成型工藝設(shè)計，確定 所述殼體主體和所述耳板的工藝尺寸； 2) 選取材質(zhì)：所述水龍頭殼體選取中低碳合金鋼35CrM〇A作為材質(zhì)并按尺寸比不小于 3的原則下料，得到所述殼體主體對應(yīng)的料塊I、所述耳板對應(yīng)的料塊II及料塊III ; 3) 鍛造：所述料塊I、所述料塊II及所述料塊III采用整體鍛造，鍛造前的加熱溫度為 1270~1310°C，鍛造時的初始溫度為1100~1250°C，終鍛溫度不低于850°C，鍛造比不小于3， 分別得到鍛造塊I、鍛造塊II及鍛造塊III，所述三個鍛造塊經(jīng)過在加熱溫度880±20°C下退 火，并隨爐冷卻，出爐時溫度不高于300°C ; 4) 粗加工：所述鍛造塊I經(jīng)過鐓粗、沖孔及擴孔，其中內(nèi)孔留余量3-5mm，得到成形的 粗殼體主體；所述鍛造塊II及所述鍛造塊III耳板經(jīng)過熱彎、正火后銑加工內(nèi)外表面，銷軸孔 留余量3-5mm，得到兩個粗耳板； 5) 焊接：所述粗殼體主體與所述粗耳板經(jīng)過預(yù)熱后，將所述粗耳板分別焊接在所述粗 殼體主體的兩端，得到粗水龍頭殼體，之后進行保溫處理； 6) 熱處理：所述粗水龍頭殼體在880~900°C溫度下正火處理后空氣冷卻；然后用 840-860°C溫度淬火處理后油冷卻或PAG淬火介質(zhì)冷卻；再用回火580±40°C溫度后空氣冷 卻；再用790±10°C溫度亞溫淬火處理，后油冷或PAG淬火介質(zhì)冷卻；最后在520-600°C溫 度回火后空氣冷卻； 7) 表面處理：工件熱處理后鋼砂拋丸處理； 8) 無損探傷：所述粗水龍頭殼體按確定好的工藝尺寸精細加工得到水龍頭殼體成品， 并進行超聲波探傷和磁粉探傷。2. 如權(quán)利要求1所述的極地鉆機用水龍頭殼體的制造工藝，其特征在于：所述步驟3) 中，鍛造加熱時采用天然氣加熱爐，裝爐溫度低于600°C，加熱溫度和時間保證鍛件不產(chǎn)生 過熱、過燒和變形。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種極地鉆機用水龍頭殼體的制造工藝，制造工藝：（1）鍛造：鍛造經(jīng)過鐓粗、沖孔、擴孔、成形，保證鍛造纖維流線；加熱溫度：1270-1310℃，始鍛溫度1100-1250℃，終端溫度不低于850℃，鍛后退火，其加熱溫度880±20℃，隨爐冷卻，出爐溫度不高于300℃；（2）熱處理：正火880-900℃空冷；淬火840-860℃，油冷或PAG淬火介質(zhì)冷卻；回火580±40℃空冷；亞溫淬火790±10℃油冷或PAG淬火介質(zhì)冷卻；回火 520-600℃空冷；無損探傷：精加工后按尺寸加工成活，并進行超聲波探傷和磁粉探傷，合格級別符合API Specification 8C規(guī)范。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制造出的水龍頭殼體不但具有高強度以保證足夠的安全系數(shù)，適應(yīng)在極地（-60℃）而且滿足足夠的低溫沖擊韌性要求，以抗極地低溫環(huán)境。
【IPC分類】C21D1/18, B23P15/00, C21D8/00
【公開號】CN104942535
【申請?zhí)枴緾N201510216377
【發(fā)明人】趙旭平, 張正芳, 張宸, 李書旭, 趙志周, 王東
【申請人】南陽二機石油裝備(集團)有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月30日