一种矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109304582A(43)申请公布日2019.02.05(21)申请号201811427807.8(22)申请日2018.11.27(71)申请人胡敏地址438000湖北省黄冈市黄州区南湖路288号(72)发明人胡敏(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)E21B10/08(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺(57)摘要本发明公开了一种矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺，包括以下几个步骤：步骤一、下料采用15CrNi3Mo钢，下料时避开切割点；步骤二、锻造：采用锻造机械对胚料进行高温锻造，锻造温度达到1000-1200摄氏度；步骤三、正火：将步骤二中获得到胚料进行正火，正火温度问600-800摄氏度，正火时间20-30min；步骤四、机械加工：采用机床对整体进行精加工，加工过程中切削预料为0.1-0.5mm，步骤五、渗碳；步骤六、热处理：对渗碳完成后的工件进行多次交错的淬火和回火，使得内部结构细密；步骤七、清洗。本发明能够快速的获得牙轮钻头的钢齿牙轮，其微观结构均一，同时整体抗冲击性强，能够耐高温高压。CN109304582ACN109304582A权利要求书1/1页1.一种矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一、下料采用15CrNi3Mo钢，下料时避开切割点，保证整块料的内部结构均一，保证加工精度；步骤二、锻造：采用锻造机械对胚料进行高温锻造，锻造温度达到1000-1200摄氏度，然后利用锻造设备锻造成形，完成后自然冷却；步骤三、正火：将步骤二中获得到胚料进行正火，正火温度问600-800摄氏度，正火时间20-30min，并采用40-60摄氏度的冷却油快速冷却；步骤四、机械加工：采用机床对整体进行精加工，加工过程中切削预料为0.1-0.5mm，避免材料黏刀造成的加工风险增大；步骤五、渗碳：对渗碳处理的碳势为2.80-3.55％，渗碳时间为10-20h，渗碳层深度为2.1-4.5mm，缓冷时间为80-100min；步骤六、热处理：对渗碳完成后的工件进行多次交错的淬火和回火，使得内部结构细密；步骤七、清洗。2.根据权利要求1所述的矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺，其特征在于，所述正火加热到指定温度后还需要保温3.5-4.5h，保温既是切断热源并密封在炉内。3.根据权利要求1所述的矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺，其特征在于，所述回火的温度160-180℃，保温3-5h。2CN109304582A说明书1/2页一种矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺技术领域[0001]本发明涉及牙轮钻头领域，具体是一种矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺。背景技术[0002]牙轮钻头是地质钻探、露天矿和石油开采的钻孔工具。牙轮钻头是由牙轮、牙爪和滚柱基滚珠等组成。牙轮钻机工作时，通过其回转、推压机构对钻具施以轴向压力，钻孔是靠牙轮对岩石的压碎、剪切和冲击破碎等多种作用来完成的。因此，工作时牙轮和牙爪承受带有冲击作用的接触应力，同时受到强烈磨损。[0003]牙轮和牙爪的主要失效形式有以下几种：[0004]第一、牙轮和牙爪轴承工作面表层疲劳剥落以及因拉毛发热而咬合。[0005]第二、牙爪小轴磨损或折断。[0006]第三、滚珠和滚柱磨损、碎裂。[0007]第四、牙轮和牙爪断裂等。发明内容[0008]本发明的目的在于提供一种矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。[0009]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0010]一种矿用牙轮钻头钢齿牙轮制造工艺，包括以下几个步骤：[0011]步骤一、下料采用15CrNi3Mo钢，下料时避开切割点，保证整块料的内部结构均一，保证加工精度；[0012]步骤二、锻造：采用锻造机械对胚料进行高温锻造，锻造温度达到1000-1200摄氏度，然后利用锻造设备锻造成形，完成后自然冷却；[0013]步骤三、正火：将步骤二中获得到胚料进行正火，正火温度问600-800摄氏度，正火时间20-30min，并采用40-60摄氏度的冷却油快速冷却；[0014]步骤四、机械加工：采用机床对整体进行精加工，加工过程中切削预料为0.1-0.5mm，避免材料黏刀造成的加工风险增大；[0015]步骤五、渗碳：对渗碳处理的碳势为2.80-3.55％，渗碳时间为10-20h，渗碳层深度为2.1-4.5mm，缓冷时间为80-100min；[0016]步骤六、热处理：对渗碳完成后的工件进行多次交错的淬火和回火，使得内部结构细密；[0017]步骤七、清洗。[0018]作为本发明进一步的方案：所述正火加热到指定温度后还需要保温3.5-4.5h，保温既是切断热源并密封在炉内。[0019]