本发明涉及石油钻井装备技术领域,具体涉及一种低温钻机用大钩钩体的制造方法。
背景技术:
近几年以来,随着常规区域油藏的减少,石油钻机向高寒等气候恶劣地区的方向发展,低温钻机即是一种适应高寒地区作业的石油钻井装备。目前,国内与钻机配套的游吊系统关键零件大钩钩体多为常温铸件,不具备低温性能。
大钩钩体是石油钻井装备中承受主载荷的关键零件,承受起下钻柱和钻具的全部负荷。中国国家标准gb/t19190和美国石油学会标准apispec8c规范都对其提出了很高的要求,低温钻机用大钩钩体不但要求强度高,同时要求材料的低温冲击功akv(-20℃)≥42j,akv(-45℃)≥27j,以适应低温作业环境,另外对零件的无损检测要求也很高,需要进行表面湿荧光磁粉探伤和超声波探伤。目前,国内与钻机配套的大钩钩体仍采用传统的满足常温要求的铸件,不能满足低温环境使用要求。
技术实现要素:
为解决上述问题,本发明是提供一种低温钻机用大钩钩体的制造方法,采用选材—铸造—粗加工—热处理—机械性能测试—精加工—无损检测工艺步骤,按照gb/t19190和apispec8c的要求制造而成。本发明采用低温性能优良的铸钢材质zg28crnimoa,采用碱性酚醛树脂砂造型工艺,碱性电弧炉冶炼,稀土精炼和钢包吹氩精炼,保证了铸件尺寸精度和内外部质量,采用正火+双液淬火+回火热处理工艺,保证了钩体在低温环境(-45℃)下的冲击功以及其他机械性能,本发明制造的大钩钩体适用于低温环境(-45℃)下的石油钻机、修井机,具有足够的强度和低温冲击韧性,安全系数高,满足低温环境下的使用要求。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:1、选材:采用低温性能优良的中低碳cr-ni-mo系合金铸钢zg28crnimoa,保证铸件强度和低温韧性;2、造型:采用碱性酚醛树脂砂造型,保证铸件尺寸精度和表面质量,型腔表面涂刷醇基锆英粉涂料,防止铸件粘砂,铸型上箱扎排气孔,加强型腔排气,防止铸件产生气孔缺陷;3、合箱:上下箱采用定位销四角定位,u型螺栓箱卡固定,防止铸件抬箱报废;4、冶炼、浇注:采用电弧炉法冶炼,严格控制各成分含量,加入稀土精炼,后期进行钢包吹氩精炼,保证钢水纯净度,保证铸件内部质量,采用低温快浇方式浇注成型;5、粗加工:将冒口切割后余头端面铣平,其余配合面粗加工,预留合适的精加工余量;6、热处理:对铸件和试棒进行同炉热处理,采用正火+双液淬火+回火处理,保证铸件强度和低温韧性;7、机械性能测试;将同炉热处理的试棒加工成标准试件,进行拉伸和冲击试验,达到gb/t19190和apispec8c中对-45℃低温环境下对强度指标和低温冲击功的要求;8、精加工:按零件图加工成活,尺寸精度和粗糙度符合要求;9、无损检测:对铸件的关键受力位置进行湿荧光磁粉探伤和超声波探伤,符合gb/t19190和apispec8c标准对表面质量和内部质量的要求。
本发明的有益效果是:本发明设计了一种质量可靠、性能稳定、经济实用的低温钻机用钩体的制造方法。本发明提出的方法经过多次生产实践验证,能有效地保证铸件的强度和低温冲击韧性;本发明相比他形式的制造方法,成本相对较低,制造周期较短,使产品更具市场竞争力。
具体实施方式
一种低温钻机用大钩钩体制造方法,其特征是采用以下制造方法:
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例,上述具体实施例不是对本发明的限制,凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换,均属于本发明的保护范围。