[发明专利]一种无磁稳定器锻造工艺

说明书

技术领域

本发明属于锻造技术领域，涉及一种无磁稳定器锻造工艺。

背景技术

随着我国石油工业的发展及其钻井技术的不断提高，对各种规格的无磁稳定器的需求量逐年增加，由于无磁稳定器形状类似于梭子状，中间大台阶与两端小台阶的台阶差较大，要保证各部分的性能指标基本一致相对较困难，形变强化操作起来不太容易，再加上此钢种在低温下变形抗力较大，稍有不慎就可能使产品报废，因此对于产品的制造提出了很高的要求，国内所需无磁稳定器基本全部需要进口才能满足使用要求。

传统生产大规格无磁稳定器的方法为：根据稳定器零件图设计锻造图，完全由油压机锻造成形。由于无磁稳定器的相邻大台与小台的台阶差较大，而锻造操纵机夹持锻件尺寸范围有限，小台余量往往比较大，为防止偏心，甚至有可能增加过渡台阶，另外，在锻造过程中由于无磁钢本身特性，每次变形量不会太大，需要多火次才能完成锻造，这种生产方式生产成本比较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种通过利用油压机和精锻机联合锻造来生产各部分力学性能均匀、有较好的磁性能的、相对磁导率较低、晶间腐蚀合格的无磁稳定器的无磁稳定器锻造工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：一种无磁稳定器锻造工艺，该工艺的步骤如下：

步骤S01：油压机开坯锻造：利用5000吨油压机进行前期镦粗、拔长的开坯工作，大台阶拔长至热?710，两端小台阶拔长至热?540；

步骤S02：精锻机强化锻造：由1400吨精锻机锻造成形，采取A、B夹爪夹紧后进行拉打或推打，将小台阶锻至预成坯尺寸，预成坯尺寸与目标尺寸相比预留10%～30%的余量，待温度降至800℃以下时，进行精锻机强化锻造，将两端小台阶锻造至目标尺寸，终锻温度不低于600℃；

步骤S03：油压机强化锻造：对锻件表面未强化部分进行快速锻打，轻压强化，变形量5%～10%，终锻温度不低于500℃；

步骤S04：理化检测：锻造结束后进行锻后退火、检验、超声波探伤、锯切下料以及试验用料切取。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：本发明的无磁稳定器锻造工艺，首先利用油压机压实效果好的优势，对钢锭或电渣锭进行镦粗、拔长、锻制预成坯，达到细化晶粒的效果，大台阶为φ710（留有锻造余量），为防止偏心，增加?540的过渡台阶，然后利用精锻机锻造速度快、变形均匀、锻件尺寸精度高、表面质量好的优势，在规定的锻造温度范围内，对两端小台阶快速完成锻造及强化变形，确保力学性能及磁性能的均匀性，锻件尺寸偏差控制在±3mm以内，另外采用精锻机进行后期锻造成形，可以节约3～5个锻造火次，有效的减少了加热及锻造时间，在提高生产效率的同时，也大大降低了锻造成本。本发明充分利用各种锻造设备的优势，生产的锻件各部分力学性能均匀，相对磁导率较低、晶间腐蚀合格，而且从精益生产的角度来考虑，本发明的锻造方法更加经济、科学。

附图说明

图1为本发明中无磁稳定器的结构示意图。

图2为本发明实施例中经步骤一开坯锻造后工件的结构示意图。

具体实施方式

一种无磁稳定器锻造工艺，根据图1中所述的无磁稳定器的零件图，综合考虑油压机和精锻机锻造情况，分别确定大台阶与小台阶的锻造余量，合理设计锻件图，从而确定锻件重量、钢锭或电渣锭重量。生产型号为26＂×9-1/2＂×120＂的无磁稳定器，锻造工艺的步骤如下：

步骤S01：油压机开坯锻造：将7.2吨无磁电渣锭入炉加热至1200℃，保温8小时，在5000吨油压机上镦粗至?1200，再拔长到?710，然后刻痕，将两端?538和?457小台阶锻造成形，如图2所示；

步骤S02：精锻机强化锻造：由1400吨精锻机锻造成形，采取A、B夹爪夹紧后进行拉打或推打，分别对两端小台阶进行锻打，预留20%余量，待温度降至750℃时，进行精锻机强化锻造，将两端小台阶锻造至目标尺寸，终锻温度不低于600℃；

步骤S03：油压机强化锻造：对锻件表面未强化部分进行快速锻打，轻压强化，变形量8%，终锻温度不低于500℃；

步骤S04：理化检测：超声波探伤检测合格，在锻件小台阶延伸部位切片分别进行力学性能、晶间腐蚀、硬度和磁性能检测，检测结果为：屈服强度860MPa、抗拉强度980MPa、伸长率35%、断面收缩率74.5%、冲击功为295/288/300、布氏硬度311HBW、晶间腐蚀合格，磁导率1.0022。