[发明专利]一种用于油气开采的泵头体的生产工艺

说明书

本发明公开了一种用于油气开采的泵头体的生产工艺，包括以下步骤：制备钢坯、锻造钢坯、锻件热处理，锻造钢坯包括以下步骤：选择钢坯，切除冒口；将剪切后的钢坯放入加热炉中，装炉温度不高于450℃，升高炉温，将炉温升高至900‑1180℃后保温3‑5小时，随后快速升温至锻造温度1200‑1250℃，保温8‑10小时出炉；将加热出炉后的钢坯放置在压机上进行镦粗或拔长；将镦粗或拔长后的钢坯进行二次加热；将步骤S4保温2‑5小时后的钢坯放在压机上锻压成符合目标尺寸的锻件。本发明解决了目前加工压裂泵泵头体时采用的锻造方法锻造出来的泵头体容易出现表面开裂的问题。

技术领域

本发明涉及一种泵头体生产工艺，具体涉及一种用于油气开采的泵头体的生产工艺。

背景技术

油井生产到一定阶段后，产能和渗透率降低，为了增强排油能力，提高油井产量，人们发明了压裂工艺技术。压裂的方法分水力压裂和高能气体压裂两大类，水力压裂是靠地面高压泵车车组将流体高速注入井中，借助井底憋起的高压，使油层岩石破裂产生裂缝。为防止泵车停止工作后，压力下降，裂缝又自行合拢，在地层破裂后的注入液体中，混入比地层密度大数倍的砂子，同流体一并进入裂缝，并永久停留在裂缝中，支撑裂缝处于开启状态，使油流环境长期得以改善。

压裂泵是压裂的主要设备，其中压裂泵泵头体是压裂泵的重要结构；目前，加工压裂泵泵头体时采用的传统锻造方法通常为快锻或自由锻，锻造温度难以保证，尺寸控制精度较差，容易出现表面开裂的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前，加工压裂泵泵头体时采用的锻造方法锻造温度难以保证，尺寸控制精度较差，加工出来的泵头体容易出现表面开裂的情况，目的在于提供一种用于油气开采的泵头体的生产工艺，解决目前加工压裂泵泵头体时采用的锻造方法锻造出来的泵头体容易出现表面开裂的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于油气开采的泵头体的生产工艺，包括以下步骤：制备钢坯、锻造钢坯、锻件热处理，锻造钢坯包括以下步骤：

S1、选择钢坯，切除冒口；

S2、将剪切后的钢坯放入加热炉中，装炉温度不高于450℃，升高炉温，将炉温升高至900-1180℃后保温3-5小时，随后快速升温至锻造温度1200-1250℃，保温8-10小时出炉；

S3、将加热出炉后的钢坯放置在压机上进行镦粗或拔长，始锻温度为1180-1250℃，终锻温度为750℃-800℃，锻造比大于或等于3.5；

S4、将镦粗或拔长后的钢坯进行二次加热，加热至900-1080℃后保温2-5小时；

S5、将步骤S4保温2-5小时后的钢坯放在压机上锻压成符合目标尺寸的锻件。

本发明在锻造时，首先优选了钢坯，选择性能优越的原材料，在根本上解决了目前加工出来的泵头体质量差的问题；本发明对钢坯进行初次加热时，不是直接将钢坯快速加热至锻造温度，采用分段式的方式将钢坯加热至锻造温度，能够均匀热透，使锻件心部、表面各区域间的加热温度一致，避免因断面温度差产生温度应力，而导致锻件钢锭开裂；本发明在锻造过程中确定了每一段加热温度的温度范围值，每次加热后均有较长的时间进行保温，为钢坯提供了充足的时间稳定其温度，钢坯上不会出现较大的温差，解决了传统锻造方法中温度变化不稳定，温度难以控制的问题；本发明在锻件成型前对锻件进行二次加热，有利于提高锻件的成型效率。

步骤S1中冒口的切除量为钢坯总量的5％-30％。本发明限定了冒口的切除量，保证锻件材质纯净。

锻件热处理包括以下步骤：将锻压成型后的锻件进行退火处理，消除锻件组织应力、温度应力至锻件硬度小于或等于280公斤力/平方米。通常材料的硬度越高，韧性就越差，脆性就大，受到冲击力时就易碎，本发明通过热处理降低了锻件的硬度，能够有效提高锻件的韧性。