石油钻修井机新型耐磨刹车毂制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102029511A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102029511A(43)申请公布日2011.04.27(21)申请号201010582579.9(22)申请日2010.12.10(71)申请人南阳二机石油装备（集团）有限公司地址473065河南省南阳市中州西路869号(72)发明人张金全刘振义郑惠玲杨延娟韩小启杜可普程传静周得光(74)专利代理机构南阳市智博维创专利事务所41115代理人杨青(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称石油钻修井机新型耐磨刹车毂制造方法(57)摘要本发明涉及一种石油钻修井机新型耐磨刹车毂制造方法，采用以下步骤：(1)采用辗环锻造方法制造刹车毂毂体毛坯：①依据刹车毂毂体的尺寸，选用低碳Cr-Mo系低合金钢圆钢或钢锭下成坯料；②常规加热炉将上述坯料加热到800℃～1220℃；③自由锻或模锻将坯料锻成空心毛坯；④常规加热炉加热空心毛坯到800℃～1220℃；⑤在辗环机床上将空心毛坯辗压成刹车毂毂体毛坯；(2)车床加工，将刹车毂毂体毛坯加工到工艺要求尺寸；(3)在刹车毂毂体上组焊连接板、挡板，焊后退火处理消除焊接应力；(4)在刹车毂毂体组件上焊接水腔封板、接头，焊后水压试验。应用本发明制造的刹车毂，具有耐磨性好、热疲劳性能好、与其它零件如连接板、挡板的焊接性好的优点。CN10295ACCNN110202951102029513A权利要求书1/1页1.一种石油钻修井机新型耐磨刹车毂制造方法，其特征在于：采用以下步骤：(1)采用辗环锻造方法制造刹车毂毂体毛坯：①依据刹车毂毂体的尺寸，选用低碳Cr-Mo系低合金钢圆钢或钢锭下成坯料；②常规加热炉将上述坯料加热到800℃～1220℃；③自由锻或模锻将坯料锻成空心毛坯；④常规加热炉加热空心毛坯到800℃～1220℃；⑤在辗环机床上将空心毛坯辗压成刹车毂毂体毛坯；(2)车床加工，将刹车毂毂体毛坯加工到工艺要求尺寸；(3)在刹车毂毂体上组焊连接板、挡板，焊后退火处理消除焊接应力；(4)在刹车毂毂体组件上焊接水腔封板、接头，焊后水压试验。2CCNN110202951102029513A说明书1/2页石油钻修井机新型耐磨刹车毂制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种石油钻机、修井机绞车主滚筒旋转制动用刹车毂制造方法。背景技术[0002]目前，石油钻机、修井机绞车主滚筒制动使用的刹车毂毂体多为中碳合金铸钢，结构为内腔水冷模式，主要材料有ZG35SiMn、ZG35CrMo、ZG25Mn2V等，采用正火加调质处理来提高刹车毂表面的使用寿命，这些材料及制造方法制造的刹车毂在使用中存在如下问题：第一，刹车毂和刹车块配合刹车时，刹车毂表面温度可高达900℃，瞬间闪火温度达1280℃，松开钢刹带后，刹车毂的表面温度在3～5秒内很快降低。工作中刹车毂因周期性的加热和冷却，承受着交变的热应力、相变应力以及摩擦力，导致刹车毂毂体龟裂和磨损失效。第二，刹车毂是铸钢件毂体与低合金钢的连接板、水腔封板的焊接结构，因中碳合金铸钢碳当量较高，如ZG25Mn2V的平均碳当量为：C当量=0.25+1.8/6+0.11/5=0.57，焊接性能比较差，需要预热和焊后保温，易留下焊接缺陷。石油钻修井机上使用的刹车毂工作载荷、冲击载荷比较大，周期性的交变热应力、相变应力综合作用，造成铸钢类刹车毂寿命短，可靠性低，存在安全隐患。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种石油钻修井机新型耐磨刹车毂制造方法，解决刹车毂的耐热疲劳性能差、可焊性差的问题。[0004]本发明技术方案采用以下步骤：(1)采用辗环锻造方法制造刹车毂毂体毛坯：①依据刹车毂毂体的尺寸，选用低碳Cr-Mo系低合金钢圆钢或钢锭下成坯料；②常规加热炉将上述坯料加热到800℃～1220℃；③自由锻或模锻将坯料锻成空心毛坯；④常规加热炉加热空心毛坯到800℃～1220℃；⑤在辗环机床上将空心毛坯辗压成刹车毂毂体毛坯；(2)车床加工，将刹车毂毂体毛坯加工到工艺要求尺寸；(3)在刹车毂毂体上组焊连接板、挡板，焊后退火处理消除焊接应力；(4)在刹车毂毂体组件上焊接水腔封板、接头，焊后水压试验。[0005]本发明有益效果在于：1、耐磨性好：合金结构钢经过碾环锻造后组织致密，耐磨性好；2、热疲劳性能好：热疲劳性能属于低周疲劳，与材料的塑性变形能力有很大的关系，塑性变形能力强，抗热疲劳性能好。显而易见，20CrMo钢锭材料比铸造中碳合金钢的塑性要好，其原因一是碳含量低，二是碾锻组织致密，三是晶粒细小，四是内部缺陷少；3、与其它零件如连接板、挡板的焊接性好：连接板、挡板材料为低合金钢，它们与毂体焊接不用预热，也不用焊后保温，而传统的铸造刹车毂则需要