一种活动弯头低温冲击吸收功高的化学热处理工艺制造技术

一种活动弯头低温冲击吸收功高的化学热处理工艺，包括如下步骤：S1精加工：将制备为高压管汇的毛坯先经初粗加工，半精加工，精加工和磁粉探伤以及打磨后作为工件备用；S2渗碳处理；S3淬火处理；S4回火处理；其优点是：1、提高材料抗拉强，提高弯头的使用寿命；2、保持弯头芯部材料良好的机械性能；3、改善了现有高压管汇低温冲击吸收功不高的缺点，硬度、耐磨性显著提高，延长了使用寿命。延长了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种活动弯头低温冲击吸收功高的化学热处理工艺


[0001]本专利技术涉及压裂管汇的加工处理工艺，尤其是一种活动弯头低温冲击吸收功高的化学热处理工艺。

技术介绍

[0002]高压管汇，是将各种高压流体控制元件进行组合，从而组装出各种功能和用途的管汇装置，如钻井液管汇、固井管汇、压裂管汇等。高压管汇主要用于油田固井、压裂、酸化测试等施工作业用的管线上，尤其以压裂管汇承受的高压达到140MPa。由于压裂管汇承受较高的冲击压力和交变载荷、输送各种带固相的腐蚀性液体，其工作环境十分恶劣，管壁腐蚀严重，加之材料不可避免地存在一些微观缺陷，在高压下极易发生爆裂，导致压裂液泄漏喷射，危及人身和设备安全，带来很大的事故隐患。
[0003]再者，随着石油及页岩气的开采进一步向纵深方向发展，对管汇的压力等级要求也越来越高。据不完全统计，2014～2015年，管汇件在各大油田压裂施工作业中出现活动接头、歧管头、由壬、短接、三通、四通、旋塞阀以及整体接头刺穿、爆裂的质量问题高达三十多次。失效原因主要是材料经一般热处理后，综合机械性不能满足使用要求，并且材料纯净度差，产品的耐磨性和冲击韧性不足。且据现场技术分析，高压管汇元件工作时由于承受高压载荷，厚度磨损较大，随着使用年限的增长，容易发生疲劳断裂。与国外同类产品相比，国内高压管汇产品硬度偏低、耐磨性较差、使用寿命较短。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的不足，而提供一种活动弯头低温冲击吸收功高的化学热处理工艺。
[0005]本专利技术新的技术方案为：一种活动弯头低温冲击吸收功高的化学热处理工艺，包括如下步骤：S1、精加工：将制备为高压管汇的毛坯先经初粗加工，半精加工，精加工和磁粉探伤以及打磨后作为工件备用；S2、渗碳处理：将步骤S1获得的工件除滑道表面以及内壁表面以外的部位涂上防渗涂层后，将工件装炉，再以100～150℃/h的速度将炉内温度加热至920～930℃渗碳，强渗碳势为1.15～1.35％，强渗时间为4～6h；然后转扩散，扩散碳势0.85～0.95％，时间4～6h；在渗碳炉中冷却至850～880℃，保温40
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60分钟使工件处于缓冷状态；S3、淬火处理：将步骤S3获得的工件置于KR218光亮淬火油中，快速冷却；S4、回火处理：将步骤S4获得的工件取出清洗，然后置入420～430℃的炉中进行回火处理，保温5～6小时，即获得高抗拉度和满足低温冲击功高的活动弯头。
[0006]进一步的，优选材料，步骤S1中，所选用毛坯的原材料为SAE4715。
[0007]进一步的，步骤S2中，装炉温度为920～930℃。
[0008]进一步的，步骤S2中，渗碳层厚度为1.1～2.0mm，表层含碳质量分数量为0.55～0.75％，从表层至工件2mm处含碳质量分数为0.45～0.35％。
[0009]进一步的，步骤S4中，冲击功高于110J。
[0010]进一步的，步骤S4中，回火后表面硬度达到HRC48～HRC52,抗拉强度高于820MPa。
[0011]本专利技术有益效果为：1、制备的弯头滑道表面以及内表面构成少量残余奥氏体+回火托氏体的混合组织，且表面硬度为HRC48～HRC52，提高材料抗拉强，提高弯头的使用寿命；2、保持弯头芯部材料良好的机械性能，且硬度为HRC25～HRC42；3、本专利技术中毛坯采用SAE4715原材料，改善了现有高压管汇低温冲击吸收功不高的缺点，硬度、耐磨性显著提高，延长了使用寿命。
具体实施方式
[0012]一种活动弯头低温冲击吸收功高的化学热处理工艺，包括如下步骤：S1、精加工：将制备为高压管汇的毛坯先经初粗加工，半精加工，精加工和磁粉探伤以及打磨后作为工件备用。
[0013]S2、渗碳处理：将步骤S1获得的工件除滑道表面以及内壁表面以外的部位涂上防渗涂层后，将工件装炉，再以100～150℃/h的速度将炉内温度加热至920～930℃渗碳，强渗碳势为1.15～1.35％，强渗时间为4～6h；然后转扩散，扩散碳势0.85～0.95％，时间4～6h；在渗碳炉中冷却至850～880℃，保温40
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60分钟使工件处于缓冷状态。
[0014]S3、淬火处理：将步骤S3获得的工件置于KR218光亮淬火油中，快速冷却。
[0015]S4、回火处理：将步骤S4获得的工件取出清洗，然后置入420～430℃的炉中进行回火处理，保温5～6小时，即获得高抗拉度和满足低温冲击功高的活动弯头。
[0016]优选材料，步骤S1中，所选用毛坯的原材料为SAE4715。
[0017]步骤S2中，装炉温度为920～930℃。
[0018]步骤S2中，渗碳层厚度为1.1～2.0mm，表层含碳质量分数量为0.55～0.75％，从表层至工件2mm处含碳质量分数为0.45～0.35％。
[0019]步骤S4中，冲击功高于110J。
[0020]步骤S4中，回火后表面硬度达到HRC48～HRC52,抗拉强度高于820MPa。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活动弯头低温冲击吸收功高的化学热处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1、精加工：将制备为高压管汇的毛坯先经初粗加工，半精加工，精加工和磁粉探伤以及打磨后作为工件备用；S2、渗碳处理：将步骤S1获得的工件除滑道表面以及内壁表面以外的部位涂上防渗涂层后，将工件装炉，再以100～150℃/h的速度将炉内温度加热至920～930℃渗碳，强渗碳势为1.15～1.35％，强渗时间为4～6h；然后转扩散，扩散碳势0.85～0.95％，时间4～6h；在渗碳炉中冷却至850～880℃，保温40
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60分钟使工件处于缓冷状态；S3、淬火处理：将步骤S3获得的工件置于KR218光亮淬火油中，快速冷却；S4、回火处理：将步骤S4获得的工件取出清洗，然后置入420～430℃的炉中进行回火处理，保温5～6小时，即获得高抗拉度和满足低温冲击功高的活动弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国良，张传芳，赵向坤，
申请(专利权)人：山东威玛装备科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：