防喷器壳体锻件制作工艺制造技术

本发明专利技术提供了防喷器壳体锻件制作工艺，其消除原材料的内部缺陷，使得防喷器壳体锻件内部更致密且使得防喷器壳体锻件获得综合的机械性能，从而得到较长的使用寿命。其包括如下工艺步骤：a原材料选取，选取25CrNiMo原材料；b锻前加热，将原材料置于在1230℃

【技术实现步骤摘要】
防喷器壳体锻件制作工艺


[0001]本专利技术涉及防喷器壳体制作的
，具体为防喷器壳体锻件制作工艺。

技术介绍

[0002]在石油天然气钻井施工中，为安全的钻过高压油、气层并避免发生钻井井喷失控事故，需要在钻井的井口上安装一套钻井井控装置设备。当井筒内的压力小于地层压力时，井下地层中的油、气、水进入井筒并形成溢流或井涌，严重时可发生钻井井喷和着火事故。钻井井控装置的作用就是当井内出现溢流、井涌时可快速及时关闭井口，防止井喷事故的发生。而防喷器壳体产品是钻井井控装置的重要组成部分，现有的防喷器壳体通过锻造制作而成，然而现有技术是直接将原材料锻造而成，其原材料内部的缺陷使得壳体内部致密度不够，且综合机械性能不能保证整个防喷器壳体具备长使用寿命；故急需找到一种能够确保原材料内部致密且综合性能佳的防喷器壳体锻件制作工艺。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供了防喷器壳体锻件制作工艺，其消除原材料的内部缺陷，使得防喷器壳体锻件内部更致密且使得防喷器壳体锻件获得综合的机械性能，从而得到较长的使用寿命。
[0004]防喷器壳体锻件制作工艺，其特征在于，其包括如下工艺步骤：
[0005]a原材料选取，选取25CrNiMo原材料；
[0006]b锻前加热，将原材料置于在1230℃
±
20℃温度下保温，使材料热透；
[0007]c锻造成形，包括压实和成形，其根据成型锻件的体积计算出下料的长度 H、直径D，根据下料直径D选择砧宽W0，对坯料进行拔长锻造时，每趟拔长的压下量在14％～20％之间，根据该压下量以及依照尽可能少的拔长趟数和成型火次确定所需最小拔长直径D0，然后对原始坯料进行拔长、翻转达到下料尺寸后下料，将所下的料墩粗到所需的尺寸，最后进行滚圆、修整；
[0008]d锻后热处理，其将成形后的锻件经过正火+回火，从而消除锻造过程带来的压力，调整锻件组织、细化晶粒；
[0009]e机械粗加工，经过机械设备将经过步骤d处理的锻件粗加工形成图纸所对应的形状；
[0010]f调质处理，将经过机械粗加工的锻件进行调质淬火冷却，之后冷却到室温或更低的温度，之后进行回火后冷却至室温。
[0011]其进一步特征在于：
[0012]经过调质处理后的锻件经过后续取样后、进行性能检测，性能检测合格后按图纸进行精加工，获得产品；
[0013]经过调制处理后或的锻件的机械性能满足如下要求，抗拉强度Rm≥725 MPa、屈服强度Rp0.2≥585Mpa、断后伸长率A的范围为≥18％，断面收缩率 Z范围为≥35％、
‑
29℃低
温冲击功Akv平均值≥27J、
‑
40℃低温冲击功Akv平均值≥20J；
[0014]25CrNiMo原材料的化学成分含量如下，0.25～0.30％的碳C、0.20～0.40％的硅Si、0.70～0.90％的锰Mn、≤0.020％的磷P、≤0.015％的硫S、0.40～ 0.70％的铬Cr、0.15～0.25％的钼Mo、0.40～0.70％的镍Ni，其余为铁Fe及不可避免的加工杂质，以上各元素百分比相加后为100％；
[0015]25CrNiMo原材料的气体含量满足如下要求，[H]≤2.0ppm、[O]≤35ppm、 [N]≤200ppm；
[0016]步骤d中正火+回火的具体操作流程如下，正火步骤中将锻造成型的锻件在温度为900℃
±
10℃环境下保温后在空气中冷却，冷到表面300℃左右后再回火，回火步骤中将锻件在650℃～680℃的温度下保温后空冷；
[0017]步骤d中正火步骤的保温时间按锻件的截面直径来定，具体为每100mm 时间增加1～2小时；
[0018]步骤d的回火时间为正火保温的2倍时长；
[0019]步骤f中材料的调质温度为850℃～900℃，步骤f中的回火温度为 480℃～600℃；
[0020]步骤f中调质淬火的保温时间按锻件的截面直径来定，具体为每100mm 时间增加1～2小时，步骤f的回火时间为调质淬火保温的2倍时长。
[0021]采用本专利技术的工艺后，其选用25CrNiMo原材料，之后将原材料经过锻前加热后进行锻造成形，在锻造成形过程中先压实后成形，获得致密的内部组织，从而达到超声波探伤要求，之后采用调质+深冷的热处理方式，从而使得材料的机械性能指标优化，其消除原材料的内部缺陷，使得防喷器壳体锻件内部更致密且使得防喷器壳体锻件获得综合的机械性能，从而得到较长的使用寿命。
具体实施方式
[0022]防喷器壳体锻件制作工艺，其包括如下工艺步骤：
[0023]a原材料选取，选取25CrNiMo原材料；
[0024]b锻前加热，将原材料置于在1230℃
±
20℃温度下保温，使材料热透；
[0025]c锻造成形，包括压实和成形，其根据成型锻件的体积计算出下料的长度 H、直径D，根据下料直径D选择砧宽W0，对坯料进行拔长锻造时，每趟拔长的压下量在14％～20％之间，根据该压下量以及依照尽可能少的拔长趟数和成型火次确定所需最小拔长直径D0，然后对原始坯料进行拔长、翻转达到下料尺寸后下料，将所下的料墩粗到所需的尺寸，最后进行滚圆、修整；
[0026]d锻后热处理，其将成形后的锻件经过正火+回火，从而消除锻造过程带来的压力，调整锻件组织、细化晶粒；
[0027]e机械粗加工，经过机械设备将经过步骤d处理的锻件粗加工形成图纸所对应的形状；
[0028]f调质处理，将经过机械粗加工的锻件进行调质淬火冷却，之后冷却到室温或更低的温度，之后进行回火后冷却至室温；
[0029]g经过调质处理后的锻件经过后续取样后、进行性能检测，性能检测合格后按图纸进行精加工，获得产品。
[0030]具体实施时，25CrNiMo原材料的化学成分含量如下，0.25～0.30％的碳C、 0.20～0.40％的硅Si、0.70～0.90％的锰Mn、≤0.020％的磷P、≤0.015％的硫S、0.40～0.70％的铬Cr、0.15～0.25％的钼Mo、0.40～0.70％的镍Ni，其余为铁Fe及不可避免的加工杂质，以上各元素百分比相加后为100％；
[0031]25CrNiMo原材料的气体含量满足如下要求，[H]≤2.0ppm、[O]≤35ppm、 [N]≤200ppm。
[0032]具体实施时：
[0033]a原材料选取，选取25CrNiMo原材料，原材料的化学成分含量如下，0.25～0.30％的碳C、0.20～0.40％的硅Si、0.70～0.90％的锰Mn、≤0.020％的磷P、≤0.015％的硫S、0.40～0.70％的铬Cr、0.15～0.25％的钼Mo、0.40～0.70％的镍Ni，其余为铁Fe及不可避免的加工杂质，以上各元素百分比相加后为 100％；原材料的气体含量满足如下要求，[H]≤2.0ppm、[O]≤35p本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.防喷器壳体锻件制作工艺，其特征在于，其包括如下工艺步骤：a原材料选取，选取25CrNiMo原材料；b锻前加热，将原材料置于在1230℃
±
20℃温度下保温，使材料热透；c锻造成形，包括压实和成形，其根据成型锻件的体积计算出下料的长度H、直径D，根据下料直径D选择砧宽W0，对坯料进行拔长锻造时，每趟拔长的压下量在14％～20％之间，根据该压下量以及依照尽可能少的拔长趟数和成型火次确定所需最小拔长直径D0，然后对原始坯料进行拔长、翻转达到下料尺寸后下料，将所下的料墩粗到所需的尺寸，最后进行滚圆、修整；d锻后热处理，其将成形后的锻件经过正火+回火，从而消除锻造过程带来的压力，调整锻件组织、细化晶粒；e机械粗加工，经过机械设备将经过步骤d处理的锻件粗加工形成图纸所对应的形状；f调质处理，将经过机械粗加工的锻件进行调质淬火冷却，之后冷却到室温或更低的温度，之后进行回火后冷却至室温。2.如权利要求1所述的防喷器壳体锻件制作工艺，其特征在于：经过调质处理后的锻件经过后续取样后、进行性能检测，性能检测合格后按图纸进行精加工，获得产品。3.如权利要求1所述的防喷器壳体锻件制作工艺，其特征在于：经过调制处理后或的锻件的机械性能满足如下要求，抗拉强度Rm≥725MPa、屈服强度Rp0.2≥585Mpa、断后伸长率A的范围为≥18％，断面收缩率Z范围为≥35％、
‑
29℃低温冲击功Akv平均值≥27J、
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40℃低温冲击功Akv平均值≥20J。4.如权利要求1所述的防喷器壳体锻件制作工艺，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞庆，张盛，张伟东，马晗珺，
申请(专利权)人：无锡宏达重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：