[發明專利]一種低溫鉆機用鉤體的制造方法

在審

• 申請號: 201710855928.1
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN109531048A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 軒少華;李鴻濤;何軍國;趙旭平;李書旭;程靜遠;劉洪澤;張正芳
• 申請（專利權）人: 南陽二機石油裝備集團股份有限公司
• 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

本發明提供一種低溫鉆機用大鉤鉤體的制造方法，采用選材—鑄造—粗加工—熱處理—機械性能測試—精加工—無損檢測工藝步驟,按照GB/T19190和APISpec8C的要求制造而成。本發明采用低溫性能優良的鑄鋼材質ZG28CrNiMoA，采用堿性酚醛樹脂砂造型工藝，堿性電弧爐冶煉，稀土精煉和鋼包吹氬精煉，保證了鑄件尺寸精度和內外部質量，采用正火＋雙液淬火+回火熱處理工藝,保證了鉤體在低溫環境(?45℃)下的沖擊功以及其他機械性能。本發明制造的大鉤鉤體適用于低溫環境(?45℃)下的石油鉆機、修井機，具有足夠的強度和低溫沖擊韌性,安全系數高，滿足(?45℃)低溫環境下的使用要求。

技術領域

本發明涉及石油鉆井裝備技術領域，具體涉及一種低溫鉆機用大鉤鉤體的制造方法。

背景技術

近幾年以來，隨著常規區域油藏的減少, 石油鉆機向高寒等氣候惡劣地區的方向發展，低溫鉆機即是一種適應高寒地區作業的石油鉆井裝備。目前，國內與鉆機配套的游吊系統關鍵零件大鉤鉤體多為常溫鑄件，不具備低溫性能。

大鉤鉤體是石油鉆井裝備中承受主載荷的關鍵零件，承受起下鉆柱和鉆具的全部負荷。中國國家標準GB/T19190和美國石油學會標準API Spec 8C規范都對其提出了很高的要求，低溫鉆機用大鉤鉤體不但要求強度高，同時要求材料的低溫沖擊功Akv（-20℃）≥42J， Akv（-45℃）≥27J，以適應低溫作業環境，另外對零件的無損檢測要求也很高，需要進行表面濕熒光磁粉探傷和超聲波探傷。目前，國內與鉆機配套的大鉤鉤體仍采用傳統的滿足常溫要求的鑄件，不能滿足低溫環境使用要求。

發明內容

為解決上述問題，本發明是提供一種低溫鉆機用大鉤鉤體的制造方法，采用選材—鑄造—粗加工—熱處理—機械性能測試—精加工—無損檢測工藝步驟,按照GB/T19190和APISpec8C的要求制造而成。本發明采用低溫性能優良的鑄鋼材質ZG28CrNiMoA，采用堿性酚醛樹脂砂造型工藝，堿性電弧爐冶煉，稀土精煉和鋼包吹氬精煉，保證了鑄件尺寸精度和內外部質量，采用正火＋雙液淬火+回火熱處理工藝,保證了鉤體在低溫環境(-45℃)下的沖擊功以及其他機械性能,本發明制造的大鉤鉤體適用于低溫環境(-45℃)下的石油鉆機、修井機，具有足夠的強度和低溫沖擊韌性,安全系數高，滿足低溫環境下的使用要求。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：1、選材：采用低溫性能優良的中低碳Cr-Ni-Mo系合金鑄鋼ZG28CrNiMoA，保證鑄件強度和低溫韌性；2、造型：采用堿性酚醛樹脂砂造型,保證鑄件尺寸精度和表面質量，型腔表面涂刷醇基鋯英粉涂料，防止鑄件粘砂，鑄型上箱扎排氣孔，加強型腔排氣，防止鑄件產生氣孔缺陷；3、合箱：上下箱采用定位銷四角定位，U型螺栓箱卡固定，防止鑄件抬箱報廢；4、冶煉、澆注：采用電弧爐法冶煉，嚴格控制各成分含量，加入稀土精煉，后期進行鋼包吹氬精煉，保證鋼水純凈度，保證鑄件內部質量，采用低溫快澆方式澆注成型；5、粗加工：將冒口切割后余頭端面銑平，其余配合面粗加工，預留合適的精加工余量；6、熱處理：對鑄件和試棒進行同爐熱處理，采用正火+雙液淬火+回火處理，保證鑄件強度和低溫韌性；7、機械性能測試；將同爐熱處理的試棒加工成標準試件，進行拉伸和沖擊試驗，達到GB/T19190和API Spec 8C中對-45℃低溫環境下對強度指標和低溫沖擊功的要求；8、精加工：按零件圖加工成活，尺寸精度和粗糙度符合要求；9、無損檢測：對鑄件的關鍵受力位置進行濕熒光磁粉探傷和超聲波探傷，符合GB/T19190和API Spec8C標準對表面質量和內部質量的要求。

本發明的有益效果是：本發明設計了一種質量可靠、性能穩定、經濟實用的低溫鉆機用鉤體的制造方法。本發明提出的方法經過多次生產實踐驗證，能有效地保證鑄件的強度和低溫沖擊韌性；本發明相比他形式的制造方法，成本相對較低，制造周期較短，使產品更具市場競爭力。

具體實施方式