[发明专利]一种石油钻机提升系统用游车提环胎模锻锻造方法

说明书

本发明公开的一种石油钻机提升系统用游车提环胎模锻锻造方法，包括以下步骤：根据锻件形状尺寸设计胎模锻模具；加热坯料到始锻温度，保温后进行自由锻镦粗并滚圆；将坯料置于模具内锻造，出模后堆冷、正火处理即得。本发明一种石油钻机提升系统用游车提环胎模锻锻造方法，锻造过程中借助胎模限制金属流向，终锻件外形接近零件，锻件加工余量少，节约原材料，锻造完成后，下模在自重下自动脱模，无需翻转胎模和顶出装置，操作简便，生产效率高，安全可靠；所成锻件内部金属流线符合零件形状，后续机加工不切断金属流线，力学性能优良，能更好的满足游车提环的使用要求。

技术领域

本发明属于石油机械设备制造方法技术领域，具体涉及一种石油钻机提升系统用游车提环胎模锻锻造方法。

背景技术

游车提环是石油钻机提升系统中的关键件，在钻机提升过程中承受主要重量，设计要求高，力学性能要求严格，一般为高合金钢锻件。

以YC-450游车提环为例，其设计要求为：调质处理169-302HBW，力学性能：R_m≥785MPa，R_eL≥590MPa，A₄≥17％，Z≥45％，三个试样的平均冲击韧性值KV₈≥42J(-20℃)，单个值不低于32J(-20℃)。锻件经磁粉探伤，其质量符合API Spec 8C《钻机和采油提升设备》PSL2级要求。

游车提环的形状如一个开口较大的V字形。自由锻工艺流程是先锻成方形块类锻件，再线切割外形，切割掉的部分一般要占到锻件总重的三分之一左右，材料浪费严重；而且线切割过程会切断锻件的金属流线，降低其力学性能，影响使用寿命，线切割费用较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油钻机提升系统用游车提环胎模锻锻造方法，降低了生产成本，得到的锻件力学性能优良。

本发明所采用的技术方案是：一种石油钻机提升系统用游车提环胎模锻锻造方法，包括以下步骤：

步骤1、根据锻件形状尺寸设计胎模锻模具；

步骤2、加热坯料到始锻温度，保温后进行自由锻镦粗并滚圆；

步骤3、将步骤2中得到的坯料置于步骤1得到的模具内锻造，出模后堆冷、正火处理即得。

本发明的特点还在于，

步骤1中设计的胎模锻模具包括直壁套模，直壁套模的中心开设有上下贯通且横截面为矩形的通孔，直壁套模的通孔内配合套设有上下对应的立方形上模和倒T形下模，上模的底部和下模的顶部均凹陷形成与锻件相适应的形状，下模的竖直段位于直壁套模的通孔内，下模的水平段位于直壁套模的下方且外周套设有座套。

坯料为圆饼形，坯料的厚度尺寸比锻件的厚度尺寸小5mm。

步骤2中的始锻温度为1180-1200℃，保温时长为2h。

步骤2中自由锻镦粗的高度为180mm。

步骤3具体包括以下步骤：

步骤3.1、预热步骤1得到的模具；

步骤3.2、将下模套于座套内，直壁套模自上而下套在下模上，将步骤2中得到的坯料置于下模的顶部凹陷内，之后在直壁套模的通孔内套上上模；

步骤3.3、通过压机在上模的顶部加压，使坯料在模具内焖型得到锻件；

步骤3.4、焖型完成后，操作机加持直壁套模上提，下模在自重下自动脱模，移除下模后，将上模、锻件及直壁套模放在座套上，在上模顶部加圆钢向下顶出锻件和上模；

步骤3.5、同批次锻件锻成后堆冷，到最后一件锻完，所有锻件直接装炉，炉温880-890℃，保温2小时，出炉后空冷到室温得到终锻件。