[發明專利]一種利于噴嘴加工效率的加工工藝

在審

• 申請號: 201410302304.3
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104084767A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 周斌
• 申請（專利權）人: 成都高普石油工程技術有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種石油開采設備的加工工藝，特別是涉及一種利于噴嘴加工效率的加工工藝。

背景技術

20世紀40年代末噴射鉆進技術的出現是是有鉆進技術的一場革命，使鉆進速度上了一個臺階。1949年美國首次在鉆頭體上試用小噴嘴，1955年在鉆頭設計時采用噴嘴組合系統，從此，噴嘴式鉆頭水力學應運而生，人們認識到鉆頭水力參數是影響機械鉆速的主要因素：1973年美國Exxon公司試驗發現當噴嘴壓降為104MPa時，連續性射流可以沖擊破碎70%-80%所鉆巖石，機械鉆速提高2-3倍；20世紀80年代末，Flow?Drill公司研制的雙通道管柱超高壓射流輔助鉆進系統機械鉆速比常規鉆井提高1.2-2.1倍。由此可見，鉆井用噴嘴在石油鉆探生產中對鉆井速度的影響發揮著不可替代的作用。

現有技術中噴嘴的工作壓力均為高壓或超高壓，噴嘴的機械強度為影響噴嘴壽命的直接因數。現有技術中噴嘴的機械強度除采用高強度材料作為保證外，噴嘴在加工制造中合理的加工工藝也直接影響到最后產品的性能，進一步優化噴嘴的加工工藝有利于減小石油開采設備的故障率、提高鉆探效率、減小鉆探成本。

發明內容

針對上述現有技術中現有技術中噴嘴的機械強度除采用高強度材料作為保證外，噴嘴在加工制造中合理的加工工藝也直接影響到最后產品的性能，進一步優化噴嘴的加工工藝有利于減小石油開采設備的故障率、提高鉆探效率、減小鉆探成本的問題，本發明提供了一種利于噴嘴加工效率的加工工藝。

針對上述問題，本發明提供的一種利于噴嘴加工效率的加工工藝通過以下技術要點來達到發明目的：一種利于噴嘴加工效率的加工工藝，包括以下步驟：

A）毛坯鍛造；

B）熱處理；

C）機械加工；

所述步驟C）位于步驟B）之前，所述步驟C）包括在不同車床上順序進行的機械粗加工、機械半精加工，所述步驟A）中，毛坯采用的材料為45#鋼，鍛造溫度范圍為875℃-1025℃，鍛造熱源采用反射爐；所述步驟B）包括淬火和淬火后的回火；

還包括設置在步驟B）之后的機械精加工步驟D)。

更進一步的技術方案為：

所述步驟A）中在鍛造之前還包括毛坯預熱步驟，所述毛坯預熱步驟為將為室溫的毛坯加熱至200℃-350℃。

所述步驟B）中淬火溫度范圍為820℃-850℃，淬火采用油冷的快速冷卻方式；

所述回火的火熱溫度范圍為570℃-600℃，且回火溫度保持時間不少于3小時，冷卻方式為爐冷或沙冷。

所述機械粗加工、機械半精加工均包夾具和刀具選擇，所述夾具為三抓自定心卡盤，所述刀具為硬質合金車刀和硬質合金鏜刀。

所述硬質合金車刀為可換位車刀。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明工藝簡單，通過將噴嘴的材質選取為45#鋼，并針對上述材料通過有限次試驗得到最佳的鍛造溫度范圍，使得本發明工藝可通過選用成本低廉且便于得到的材料，通過合理的工藝得到滿足強度要求的噴嘴，相對于現有技術，有利于減小噴嘴的生產成本。

2、鍛造熱源采用反射爐的工藝設計，使得本發明提供的工藝路線便于得到金相組織規則的噴嘴，相對于現有噴嘴加工路線，有利于噴嘴的產品質量。

3、相對于現有技術中采用的熱處理后再進行機械加工的制造工藝，本發明提供的工藝將以上兩種工藝順序互換，而噴嘴最后的尺寸通過最終進行的步驟D）得以保證，這樣，消除了由于熱處理形成的噴嘴表面硬化層對機械加工效率的影響，同時，以上步驟B、）C）、D）的工序安排，可減小在進行步驟C）和D）時對噴嘴表面硬化層的剝離量，有利于噴嘴產品的質量。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但是本發明的結構不僅限于以下實施例。

實施例1：

一種利于噴嘴加工效率的加工工藝，包括以下步驟：

A）毛坯鍛造；

B）熱處理；

C）機械加工；

所述步驟C）位于步驟B）之前，所述步驟C）包括在不同車床上順序進行的機械粗加工、機械半精加工，所述步驟A）中，毛坯采用的材料為45#鋼，鍛造溫度范圍為875℃-1025℃，鍛造熱源采用反射爐；所述步驟B）包括淬火和淬火后的回火；

還包括設置在步驟B）之后的機械精加工步驟D)。