壓裂管匯活動彎頭鍛造毛坯制造工藝
發(fā)布時間：2019/02/15 點擊量：
700公斤/厘米2壓裂管匯中的2"活動彎頭和Φ45活動彎頭的工作壓力為700公斤/厘米2,試驗壓力為900-1000公斤/厘米2。在壓裂施工時,攜帶石英砂的高壓壓裂液以很高的速度流過活動彎頭內(nèi)孔,使彎曲部位外側(cè)的孔壁嚴重磨損,甚至被磨穿。如用鑄鋼毛坯制造這種活動彎頭,不能保證質(zhì)量。過去我廠制造這類活動彎頭時,先鍛成實心直角形,然后從兩端鉆孔相通。這種結(jié)構(gòu)不能滿足700公斤/厘米2壓裂管匯的工作條件。現(xiàn)在我們采用熱煨彎-鍛造工藝制造活動彎頭毛坯,并保證活動彎頭彎曲部位外側(cè)的壁厚大于內(nèi)側(cè)的壁厚,經(jīng)過加工試壓,能夠滿足規(guī)定的技術(shù)要求。
高壓活動彎頭鍛造毛坯的制造工序是:車制直通孔坯料—內(nèi)孔裝砂—加熱—煨彎,鍛造—清砂—調(diào)質(zhì)。現(xiàn)以2"活動彎頭(圖1)為例具體介紹如下。
圖1 2"活動彎頭毛坯圖
（圖中只標出主要尺寸，括號內(nèi)尺寸是成品尺寸）
一、車制直通孔坯料
考慮到直通孔坯料在加熱煨彎時,其彎曲部位外側(cè)璧厚承受拉力變薄而內(nèi)側(cè)壁厚增厚,因此要求將坯料的中間一段車成偏心（圖2）,以便使煨成的活動彎頭的外側(cè)具有足夠的厚度,從而延長活動彎頭的使用壽命。
圖2 直通孔坯料
圖2中的a長度,可按彎曲部位內(nèi)孔中心線的圓弧長度計算。
圖2中的偏心b，根據(jù)煨彎前后體積不變的原則,可按公式計算。
彎曲部位內(nèi)側(cè)的壁厚,因煨彎后一般都能符合要求,可以不驗算。這種偏心通孔的坯料,我們是在車床上采用偏心套胎具車制的。
二、內(nèi)孔裝砂
為了減少熱煨時彎曲部位變形(變扁和直徑縮小) 的程度,坯料內(nèi)孔需裝填砂子,而且應盡可能填實。我們采用圖5所示的裝砂裝置將粒度較大(直徑約1-2毫米) 的鑄鋼用石英砂(預先經(jīng)烤干),填裝到內(nèi)孔中。
裝沙裝置
1.焊接框架； 2.5 噸千斤項； 3.堵頭； 4. 工件；5.砂子；6.蓋子
裝砂前先把蓋子6點焊在工件4的一端,然后在工件4 的內(nèi)孔裝砂子。砂子裝好后,將堵頭3 放在工件4的上端,用千斤預2 把砂子壓實,最后把堵頭3 點焊在工件4上。
三、加熱
為了減少煨彎時的變形阻力,將坯料加熱到1000-1100℃。我們用燒原油的鍛造加熱爐加熱,坯料在爐內(nèi)加熱時,應適時翻動,使加熱均勻、熱透。
四、煨彎、鍛造
由于我廠沒有專用的煨彎設備,所以采用圖6 所示的工具進行煨彎。
胎具1 中的內(nèi)套6 的孔徑隨工件尺寸而定。加熱好的直通孔坯料先插入胎具1的內(nèi)套6的孔中( 此時要注意找正偏心方向,使壁厚大的一邊處于彎曲部位的外側(cè)),然后用板把4 扳彎。扳彎以后,坯料彎曲部位會出現(xiàn)稍許變扁的現(xiàn)象,可用圖7 所示的校正模具在560公斤的鍛錘上鍛打校正。整個煨彎、校正過程在一火內(nèi)完成,用90°樣板檢查,保證角度在90°±8°范圍內(nèi)。
煨彎工具
1.胎具；2.固定板架；3.560公斤鍛錘下砧；4.板把；5.工件；6.內(nèi)套
五、清砂和調(diào)質(zhì)
用剁子把坯料兩端的蓋子和堵頭打開,倒出砂子(砂子可重復使用)。由于坯料的加工余量不大,所以坯料不經(jīng)粗加工直接進行調(diào)質(zhì)處理,這樣可以減少機加工時活動彎頭上夾具的次數(shù),避免找正的困難。目前這種工藝存在的主要問題是:1.坯料煨彎時用人力扳彎,勞動強度大,工效較低；2.垠彎時必須找正偏心方向。
高壓活動彎頭鍛造毛坯的制造工序是:車制直通孔坯料—內(nèi)孔裝砂—加熱—煨彎,鍛造—清砂—調(diào)質(zhì)。現(xiàn)以2"活動彎頭(圖1)為例具體介紹如下。
圖1 2"活動彎頭毛坯圖
（圖中只標出主要尺寸，括號內(nèi)尺寸是成品尺寸）
一、車制直通孔坯料
考慮到直通孔坯料在加熱煨彎時,其彎曲部位外側(cè)璧厚承受拉力變薄而內(nèi)側(cè)壁厚增厚,因此要求將坯料的中間一段車成偏心（圖2）,以便使煨成的活動彎頭的外側(cè)具有足夠的厚度,從而延長活動彎頭的使用壽命。
圖2 直通孔坯料
圖2中的a長度,可按彎曲部位內(nèi)孔中心線的圓弧長度計算。
圖2中的偏心b，根據(jù)煨彎前后體積不變的原則,可按公式計算。
彎曲部位內(nèi)側(cè)的壁厚,因煨彎后一般都能符合要求,可以不驗算。這種偏心通孔的坯料,我們是在車床上采用偏心套胎具車制的。
二、內(nèi)孔裝砂
為了減少熱煨時彎曲部位變形(變扁和直徑縮小) 的程度,坯料內(nèi)孔需裝填砂子,而且應盡可能填實。我們采用圖5所示的裝砂裝置將粒度較大(直徑約1-2毫米) 的鑄鋼用石英砂(預先經(jīng)烤干),填裝到內(nèi)孔中。
裝沙裝置
1.焊接框架； 2.5 噸千斤項； 3.堵頭； 4. 工件；5.砂子；6.蓋子
裝砂前先把蓋子6點焊在工件4的一端,然后在工件4 的內(nèi)孔裝砂子。砂子裝好后,將堵頭3 放在工件4的上端,用千斤預2 把砂子壓實,最后把堵頭3 點焊在工件4上。
三、加熱
為了減少煨彎時的變形阻力,將坯料加熱到1000-1100℃。我們用燒原油的鍛造加熱爐加熱,坯料在爐內(nèi)加熱時,應適時翻動,使加熱均勻、熱透。
四、煨彎、鍛造
由于我廠沒有專用的煨彎設備,所以采用圖6 所示的工具進行煨彎。
胎具1 中的內(nèi)套6 的孔徑隨工件尺寸而定。加熱好的直通孔坯料先插入胎具1的內(nèi)套6的孔中( 此時要注意找正偏心方向,使壁厚大的一邊處于彎曲部位的外側(cè)),然后用板把4 扳彎。扳彎以后,坯料彎曲部位會出現(xiàn)稍許變扁的現(xiàn)象,可用圖7 所示的校正模具在560公斤的鍛錘上鍛打校正。整個煨彎、校正過程在一火內(nèi)完成,用90°樣板檢查,保證角度在90°±8°范圍內(nèi)。
煨彎工具
1.胎具；2.固定板架；3.560公斤鍛錘下砧；4.板把；5.工件；6.內(nèi)套
五、清砂和調(diào)質(zhì)
用剁子把坯料兩端的蓋子和堵頭打開,倒出砂子(砂子可重復使用)。由于坯料的加工余量不大,所以坯料不經(jīng)粗加工直接進行調(diào)質(zhì)處理,這樣可以減少機加工時活動彎頭上夾具的次數(shù),避免找正的困難。目前這種工藝存在的主要問題是:1.坯料煨彎時用人力扳彎,勞動強度大,工效較低；2.垠彎時必須找正偏心方向。
