一种针式节流阀阀杆及其加工成型工艺制造技术

一种针式节流阀阀杆，包括从前向后依次贴合并焊接结合的圆锥状硬质合金阀头、第一焊片、不锈钢筛网或铜片、第二焊片以及圆柱状不锈钢基体；两焊片的材质相同；硬质合金阀头的后端面上凹设有装配口，除装配口之外的区域为第一焊接面；不锈钢基体的前端面上凸设有装配头，与装配口对位设置，除装配头之外的区域为第二焊接面；第一焊片、不锈钢筛网或铜片、第二焊片均为片状体，三者的形状均与第一、第二焊接面匹配，便于贴合焊接；且三者的几何中心均开设有让位孔，对装配头让位。本发明专利技术设计新颖，连接牢固，增强了焊接的成功率，不锈钢筛网或铜片在钎焊接头使用过程中可以起抵抗冲击和振荡的作用。

A needle throttle valve stem and its processing technology

The utility model relates to a needle throttle valve stem, which comprises a conical carbide valve head, a first weld piece, a stainless steel screen or copper plate, a second weld piece and a cylindrical stainless steel matrix bonded by combined welding in turn from front to back; the material of the two welds is the same; the rear end face of the carbide valve head is concavely provided with an assembly port, and the front end of the stainless steel matrix is the first weld face except for the assembly port; The assembly head is convex on the surface and set in alignment with the assembly mouth. The area except the assembly head is the second welding face. The first welding piece, stainless steel screen or copper sheet and the second welding piece are all sheets, and the shapes of the three pieces match the first and second welding faces, so that they are easy to fit and weld. The geometric center of the three parts is provided with a concession hole to make the assembly head concede. The invention has novel design, firm connection, enhanced the success rate of welding, and the stainless steel screen or copper sheet can play the role of resisting impact and oscillation during the use of the brazed joint.

【技术实现步骤摘要】
一种针式节流阀阀杆及其加工成型工艺
本专利技术涉及钻井设备
，具体涉及一种针式节流阀阀杆及其加工成型工艺。
技术介绍
针式节流阀用在钻井中的压井管汇，在压裂钻井反排系统中起压力调节作用，流通的液体主要为泥浆或压裂液体，因此阀杆的头部对耐磨性和耐腐蚀性要求极高，一般采用钢件喷涂硬质合金，或采用热装连接耐磨合金或机械连接方式等。阀杆在使用的过程中有较高频率的震动，不同型号的性能各异，使用寿命和可靠性各有不相同。目前行业中大多采用喷涂硬质合金、热装和机械连接方式组合阀杆的头部和杆体，上述现有技术存在以下不足：一、阀杆在使用过程中会有较高频率的震动，喷涂硬质合金部分容易脱落；二、喷涂硬质合金一般采用手工焊接，而且连接面较大，焊接时不容易焊满焊接面，焊接可靠性差；三、热装、机械连接方式不牢固，阀杆在使用过程中易脱落，过程控制不易操作，且这两种连接方式的成型效率低下。因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本专利技术所要研究解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种针式节流阀阀杆及其加工成型工艺。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种针式节流阀阀杆，包括从前向后依次贴合并焊接结合的圆锥状硬质合金阀头、第一焊片、不锈钢筛网或铜片、第二焊片以及圆柱状不锈钢基体；所述第一焊片与所述第二焊片的材质相同；所述硬质合金阀头的后端面上凹设有一装配口，该装配口位于所述后端面的几何中心；硬质合金阀头的后端面上除装配口之外的区域为第一焊接面；所述不锈钢基体的前端面上凸设有一装配头，该装配头位于所述前端面的几何中心，与所述硬质合金阀头的装配口对位设置；不锈钢基体的前端面上除装配头之外的区域为第二焊接面，该第二焊接面的形状与第一焊接面匹配；所述第一焊片、所述不锈钢筛网或铜片、所述第二焊片均为片状体，三者的形状均与第一焊接面以及第二焊接面匹配，便于贴合焊接；并且三者的几何中心均开设有让位孔，便于对所述不锈钢基体的装配头让位。上述技术方案中的有关内容解释如下：1．上述方案中，所述装配头的根部环设有一让位槽。借此设计，硬质合金阀头和不锈钢基体在焊接后可以紧密贴合。2．上述方案中，所述装配头与所述装配口间隙配合，该间隙大小为0.05~0.1mm，该间隙值为不锈钢基体加热膨胀之后与装配口的间隙。3．上述方案中，所述装配头的端面平面度小于0.05mm；所述第一焊接面的平面度小于0.05mm，以保证焊接效果。4．上述方案中，所述第一焊片与所述第二焊片均为铜焊片或银焊片；焊片的材质相同，即组份相同，以提高焊接性能，避免造成焊接钎料流失导致不均匀。5．上述方案中，所述不锈钢筛网目数为60~100目，厚度为0.15~0.3mm；所述铜片优选黄铜片或紫铜片。6．上述方案中，所述装配口的宽度占所述第一焊接面宽度的1/4~1/3。为达到上述目的，本专利技术采用的另一技术方案是：一种针式节流阀阀杆的加工成型工艺，用于加工成型所述针式节流阀阀杆；所述加工成型工艺包括：步骤一、加工所述不锈钢基体在所述不锈钢基体的前端加工出所述装配头，并在装配头的根部加工让位槽；步骤二、加工所述硬质合金阀头在所述硬质合金阀头的后端面加工所述装配口，使之与所述装配头间隙配合，间隙大小为0.05~0.1mm；步骤三、成型焊片通过模具成型所述第一焊片、所述不锈钢筛网或铜片以及所述第二焊片，三者的形状均与所述第一焊接面及所述第二焊接面匹配，并在三者的几何中心均开设所述让位孔；所述不锈钢筛网的目数为60~100目，其厚度为0.15~0.3mm，抗拉强度大于485Mpa，屈服强度大于或等于170Mpa；所述铜片为黄铜片或紫铜片；步骤四、喷砂处理对所述不锈钢基体和所述硬质合金阀头的焊接面分别进行喷砂处理，喷砂完成后用酒精清洗；所述砂的目数大于30目；步骤五、焊前装料将所述不锈钢基体竖直放置，前端朝上；依次放置所述第二焊片、所述不锈钢筛网或铜片、所述第一焊片、所述硬质合金阀头，且每放置一层均涂抹钎剂；步骤六、中频感应钎焊将所述不锈钢基体放入一中频加热器中，要求所述中频加热器的加热区域完全覆盖两焊接面；中频加热器内设有中频感应器，该中频感应器的边缘与所述不锈钢基体的边缘具有一间隙，该间隙的长度为7~12mm；其中，所述中频加热器的频率为500Hz~20KHz；步骤七、启动中频加热器所述中频加热器的运转时间为2~3min，所述不锈钢基体的升温速度小于或等于10°C/s，直至两焊片完全熔化，且最高焊接温度小于等于一设定温度；步骤八、焊后保温对阀杆进行人工时效处理，时间大于或等于8h。上述技术方案中的有关内容解释如下：1．上述方案中，所述第一焊片及所述第二焊片均为铜焊片，其材料包括以下重量份数的组份：铜45~65份；锌30~45份；锰2~7份；锡1~7份；镍1~7份；于步骤七中，所述设定温度为860~930°C。2．上述方案中，所述第一焊片及所述第二焊片均为银焊片，其材料包括以下重量份数的组份：银15~50份；铜20~45份；锌15~35份；于步骤七中，所述目标温度为680~730°C。3．上述方案中，所述人工时效具体为将阀杆插入密集的珍珠岩粉（或其他同样功效的保温材料）中进行保温，保温时间大于或等于8h。4．上述方案中，所述钎剂的选用与焊片材质对应，如铜焊片选用铜焊钎剂，银焊片选用银焊钎剂，钎剂的作用是消除高温过程中产生的氧化物。本专利技术的工作原理及优点如下：本专利技术采用中频加热器进行加热，两层焊片加持一层不锈钢筛网（或铜片），第一焊片与硬质合金阀头、不锈钢筛网（或铜片）的一侧通过毛细作用相连，第二焊片与不锈钢基体、不锈钢筛网（或铜片）的另一侧通过毛细作用相连。第一焊片、不锈钢筛网（或铜片）、第二焊片在焊接时紧紧结合在一起，形成钎焊接头。相比现有技术而言，本专利技术通过采用局部加热实现焊接，效率现有技术大幅提升，且操作简单，成本低；通过采用不锈钢筛网或铜片夹层法焊接，不锈钢筛网或铜片能有效减缓焊接过程中纵向面焊料的流失，使焊接更加牢固；同时不锈钢筛网或铜片夹层能有效缓解硬质合金阀头与不锈钢基体因应力集中造成的裂纹。综上，本专利技术设计新颖，连接牢固，增强了焊接的成功率，不锈钢筛网或铜片在钎焊接头使用过程中可以起抵抗冲击和振荡的作用，提高了阀杆的结构强度，长期工作也不易破坏。附图说明附图1为本专利技术实施例的结构示意图；附图2为本专利技术实施例的分解爆炸图。以上附图中：1．硬质合金阀头；2．第一焊片；3．不锈钢筛网（或铜片）；4．第二焊片；5．不锈钢基体；6．装配口；7．后端面；8．第一焊接面；9．前端面；10．装配头；11．第二焊接面；12．让位槽；13．间隙；14．装配头的端面。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：实施例：参见附图1、2所示，一种针式节流阀阀杆，包括从前向后依次贴合并焊接结合的圆锥状硬质合金阀头1、第一焊片2、不锈钢筛网（或铜片）3、第二焊片4以及圆柱状不锈钢基体5；所述第一焊片2与所述第二焊片4的材质相同。所述硬质合金阀头1的后端面上凹设有一装配口6，该装配口6位于所述后端面7的几何中心；硬质合金阀头1的后端面7上除装配口6之外的区域为第一焊接面8；所述装配口6的宽度占所述第一焊接面8宽度的1/4~1/3。所述不锈钢基体5的前端面9上凸设有一装配头10，该装配头10位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针式节流阀阀杆，其特征在于：包括从前向后依次贴合并焊接结合的圆锥状硬质合金阀头、第一焊片、不锈钢筛网或铜片、第二焊片以及圆柱状不锈钢基体；所述第一焊片与所述第二焊片的材质相同；所述硬质合金阀头的后端面上凹设有一装配口，该装配口位于所述后端面的几何中心；硬质合金阀头的后端面上除装配口之外的区域为第一焊接面；所述不锈钢基体的前端面上凸设有一装配头，该装配头位于所述前端面的几何中心，与所述硬质合金阀头的装配口对位设置；不锈钢基体的前端面上除装配头之外的区域为第二焊接面，该第二焊接面的形状与第一焊接面匹配；所述第一焊片、所述不锈钢筛网或铜片、所述第二焊片均为片状体，三者的形状均与第一焊接面以及第二焊接面匹配，便于贴合焊接；并且三者的几何中心均开设有让位孔，便于对所述不锈钢基体的装配头让位。

【技术特征摘要】
1.一种针式节流阀阀杆，其特征在于：包括从前向后依次贴合并焊接结合的圆锥状硬质合金阀头、第一焊片、不锈钢筛网或铜片、第二焊片以及圆柱状不锈钢基体；所述第一焊片与所述第二焊片的材质相同；所述硬质合金阀头的后端面上凹设有一装配口，该装配口位于所述后端面的几何中心；硬质合金阀头的后端面上除装配口之外的区域为第一焊接面；所述不锈钢基体的前端面上凸设有一装配头，该装配头位于所述前端面的几何中心，与所述硬质合金阀头的装配口对位设置；不锈钢基体的前端面上除装配头之外的区域为第二焊接面，该第二焊接面的形状与第一焊接面匹配；所述第一焊片、所述不锈钢筛网或铜片、所述第二焊片均为片状体，三者的形状均与第一焊接面以及第二焊接面匹配，便于贴合焊接；并且三者的几何中心均开设有让位孔，便于对所述不锈钢基体的装配头让位。2.根据权利要求1所述的阀杆，其特征在于：所述装配头的根部环设有一让位槽。3.根据权利要求1所述的阀杆，其特征在于：所述装配头与所述装配口间隙配合，该间隙大小为0.05~0.1mm。4.根据权利要求1所述的阀杆，其特征在于：所述装配头的端面平面度小于0.05mm；所述第一焊接面的平面度小于0.05mm。5.根据权利要求1所述的阀杆，其特征在于：所述第一焊片与所述第二焊片均为铜焊片或银焊片。6.根据权利要求1所述的阀杆，其特征在于：所述不锈钢筛网目数为60~100目，厚度为0.15~0.3mm；所述铜片为黄铜片或紫铜片。7.根据权利要求1所述的阀杆，其特征在于：所述装配口的宽度占所述第一焊接面宽度的1/4~1/3。8.一种针式节流阀阀杆的加工成型工艺，其特征在于：用于加工成型权利要求1中所述针式节流阀阀杆；所述加工成型工艺包括：步骤一、加工所述不锈钢基体在所述不锈钢基体的前端加工出所述装配头，并在装配头的根部加工让位槽；步骤二、加工所述硬质合金阀头在所述硬质合金阀头的后端面加工所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏飞，胡永锋，
申请(专利权)人：潜江新锐硬质合金工具有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42