一种极地钻机用大钩钩体的制造方法
【专利摘要】本发明提出了一种极地钻机用大钩钩体的制造方法，采用设计和下料—锻造—粗加工—热处理—精加工工艺步骤，按照GB/T19190和APISpec8C的要求加工而成，本发明加工出的锻件钩体采用整体锻造设计，采用常用材料35CrMoA及正火＋调质+亚温淬火工艺，保证了钩体的强度和极地低温环境（-60℃）下的冲击功以及其他机械性能，本发明加工的大钩钩体适用于极地环境（-60℃）下的石油钻机、修井机，安全系数有保障，具有足够的低温冲击韧性，以及抗极地低温环境的性能。
【专利说明】一种极地钻机用大钩钩体的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种极地(低温-60°C)钻机用大钩钩体的制造方法，利用该方法制作的大钩用来提升井下钻柱、钻具和其它钻机装置和材料。
【背景技术】
[0002]北极地区的石油探明储量约占全球的1/4，随着世界能源需求持续增长，石油勘探、开发和采油生产不断向极地环境下转移。石油钻机作为必不可少的装备，要求能够在极地低温环境(_60°C )下服役，其大钩钩体是主载荷路径上的关键部件，其作用是承受起下钻柱和钻具的负荷，要求很高的可靠性。中国国家标准GB/T19190和美国石油学会APISpecification SC规范都对其提出了很高的要求，不但要求强度高，足以保证安全系数在
2.0~3.0之间，而且材料的低温冲击功Akv(-20°C )≥42J，极地环境温度在-45~_60°C，附加要求Akv (-60°C)≥27J。
[0003]目前，国内外用于制造大钩钩体的方法有二种:一种是铸造式，材质为ZG35CrMo或类似钢种，中国机械工程学会铸造分会2002年9月编制的《铸造手册》，其显示的机械性能见表一，另一种为焊接式，材质为低合金高强度结构钢Q345B，中华人民共和国国家标准GB/T1591-2008《低合金高强度钢》中规定的Q345B机械性能见表2。
[0004]表1 ZG35CrMo 机械性能 __
【权利要求】
1.一种极地钻机用大钩钩体的制造方法，其特征是采用以下制作方法: ①.设计和下料:根据额定载荷、最低服役温度，通过有限元进行计算出板厚、钩体销孔内径、副钩方销孔尺寸、安全系数，选用中碳合金钢，根据GB/T19190和API Spec SC规范设计下料； ②.锻造:采用仿形锻造，加热温度1270-1310°C，始锻温度1100-1250°C，终锻温度不低于850°C，锻后退火，其加热温度880±20°C，出炉温度不高于300°C ;锻造比不小于3，仿形锻造成板状，厚度方向余量3-6mm，长度方向为钩体的主载荷方向； ③.粗加工:火焰切割钩体外形，副钩内孔留余量，厚度方向、圆孔不割，除了需加工内孔，其他成活，切口粗糙度不大于Ra50，割后打磨尖角、割瘤； ④.热处理: 正火880-900°C，空冷； 淬火840-860°C，油冷或水基介质冷却； 回火580±20°C，空冷； 亚温淬火790± 10°C，油冷或水基介质冷却； 回火520-600°C，空冷； 工件热处理后采用直径l_2mm钢砂抛丸； 机械性能测试符合GB/T19190和API Spec 8C中对_60°C环境下对强度指标和低温冲击功的要求； ⑤.精加工，按尺寸加工成活，工序为钻、镗、连接销、锁紧臂孔，铣副钩方销孔，并进行无损探伤，包括超声波探伤和磁粉探伤。
【文档编号】C21D9/00GK103978342SQ201410137949
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】赵旭平, 李廷哲, 张勇, 刘洪泽, 刘屹 申请人:南阳二机石油装备(集团)有限公司