Le trappole a canna a filo servono in condizioni estreme di perforazione rocciosa con gravi carichi di impatto, intenso usura abrasiva e diversi stati di stress complessi.Tali dure condizioni di lavoro impongono rigidi requisiti di prestazione ai substrati delle trappole, con elevata resistenza strutturale, ottima resistenza alla frattura e resistenza all'usura superiore.Il trattamento termico è uno dei principali processi di fabbricazione che determinano le proprietà meccaniche complessive e le prestazioni di servizio dei trapano a gomma filettataLa formulazione scientifica e standardizzata dei processi di trattamento termico, nonché una gestione della produzione raffinata, sono essenziali per la fabbricazione di prodotti per trivellazioni ad alte prestazioni.Questo documento elabora sistematicamente i punti tecnici chiave e le specifiche di controllo per il trattamento termico di trapano a canna filettato.
1 Preparazione per il trattamento termico
1.1 Verifica dei materiali
È necessario verificare rigorosamente la materia prima dei substrati delle trivelle per garantire la conformità alle norme tecniche del settore.La maggior parte delle trivelle cilindriche a filo adottano il processo di fissaggio dei denti a pressione calda, con acciaio legato 45CrNiMoV come materiale di substrato primario, e acciaio legato 42CrMo è anche applicato in alcuni prodotti convenzionali in base alle esigenze delle condizioni di lavoro effettive.
1.2 Processo di pretrattamento
La lavorazione della forgiatura produrrà inevitabilmente sollecitazioni residue interne, microstrutture irregolari e strutture di grano grossolano nel buco di trivellazione.il trattamento di normalizzazione o di ricottura deve essere effettuato immediatamente dopo la forgiaturaQuesto processo di pretrattamento può eliminare efficacemente le sollecitazioni residue di forgiatura, raffinare i grani metallici interni, omogeneizzare la microstruttura del substrato,e gettare una base strutturale affidabile per il successivo trattamento di finitura e spegnimento.
1.3 Trattamento di depurazione superficiale
Prima del trattamento termico, si deve effettuare una pulizia superficiale per rimuovere accuratamente le scaglie di ossido, le macchie di olio e altri elementi fissati sulla superficie del trapano.Questa operazione evita la decarborizzazione superficiale e la distribuzione inconsistente del potenziale di carbonio durante il riscaldamento ad alta temperatura, garantendo la qualità superficiale e l'uniformità delle prestazioni del trapano finito.
2 Controllo della precisione del processo di riscaldamento
2.1 Selezione delle apparecchiature di riscaldamento
Per prevenire l'ossidazione superficiale e la decarborizzazione delle trappole durante il riscaldamento, si dà priorità alle apparecchiature di riscaldamento a atmosfera sigillata per la produzione di trattamento termico,compresi i forni a vuoto e i forni ad atmosfera protettiva multifunzioneAttualmente, i forni a vuoto sono ampiamente adottati dalle imprese nazionali produttrici di attrezzi per la trivellazione delle rocce a causa del loro effetto protettivo stabile e dell'eccellente consistenza del trattamento.
2.2 Controllo della temperatura di estinzione
La temperatura di riscaldamento di spegnimento deve essere rigorosamente regolata in base al grado specifico dell'acciaio da trapano, con un intervallo di temperatura convenzionale controllato tra 850°C e 920°C.Il surriscaldamento deve essere completamente evitato, poiché una temperatura eccessiva porterà a un'anormale grossorizzazione dei grani metallici, riducendo significativamente la robustezza e la resistenza agli urti del substrato della trivella,e che influenzano l'affidabilità generale del servizio.
2.3 Regolamento di riscaldamento graduale
Per le trappole a denti di canna filettate con strutture complesse e drastici cambiamenti delle dimensioni della sezione trasversale, il riscaldamento ad alta temperatura una tantum è suscettibile di generare forti sollecitazioni termiche,causando deformazioni strutturali e persino crepePer tali pezzi è raccomandato un processo di pre riscaldamento segmentato, con temperatura di pre riscaldamento controllata tra 550°C e 650°C.che può bilanciare efficacemente la differenza di temperatura interna ed esterna della trivella e ridurre i danni da stress termico.
2.4 Impostazione del tempo di isolamento termico
I fori con diversi diametri di filo e specifiche di sezione trasversale richiedono processi di isolamento termico personalizzati.Il tempo di isolamento è formulato in base alla dimensione effettiva della sezione trasversale del pezzo da lavorare per garantire un riscaldamento completo e uniforme del nucleo del trapanoUn tempo di isolamento sufficiente garantisce una completa trasformazione della microstruttura del substrato di acciaio, eliminando i difetti di prestazione causati da una trasformazione di fase incompleta.
3 Punti tecnici fondamentali del trattamento di estinzione
3.1 Scelta ragionevole del mezzo di estinzione
La scelta del mezzo di scarico dipende dalla indurimento del materiale del substrato e dalle dimensioni complessive della trivella.salmastra e olio di spegnimentoL'acqua e la salamoia presentano una forte capacità di raffreddamento, che permette di indurire rapidamente l'acciaio, ma comportano elevati rischi di deformazione e di crepa del pezzo.L'olio di spegnimento rapido fornisce un effetto di raffreddamento mite e uniformeAttualmente, la maggior parte dei produttori nazionali di attrezzi per la perforazione di roccia utilizza l'olio di spegnimento come mezzo preferito per l'espulsione del trapano a canna filettata.
3.2 Operazione di estinzione standardizzata
Durante l'estinguimento formale è necessario assicurare una circolazione continua e una temperatura stabile del mezzo di estinguimento.la trivella deve essere immersa nel mezzo in una direzione standardizzata e ragionevole per evitare un raffreddamento locale irregolare, in modo da assicurare l'uniformità strutturale complessiva e la stabilità dimensionale della trivella dopo l'estinguimento.
4 Standardizzazione del processo di temperatura
4.1 Trattamento temperabile tempestivo
Una grande quantità di tensione residua verrà generata all'interno della trivella dopo l'estinguimento.il trattamento di temperatura deve essere effettuato tempestivamente entro 4 ore dal completamento dell'estinguimento.
4.2 Ottimizzazione della temperatura di temperatura
La temperatura di temperatura è determinata in base al corrispondente equilibrio di durezza e resistenza richiesto per le prestazioni di servizio della trivella.Le trappole per la trivellazione di roccia danno la priorità all'alta robustezza e alla resistenza agli urtiIn particolare, l'acciaio 45CrNiMoV è suscettibile alla fragilità da temperatura in condizioni di temperatura media.quindi la temperatura di temperatura effettiva deve essere controllata al di sopra di 550°CDopo una temperazione standardizzata, la durezza del substrato del trapano è mantenuta stabilmente a HRC 44 ≈ 48, soddisfacendo i requisiti di prestazione dell'operazione di perforazione.
4.3 Specifica di isolamento e raffreddamento
Il tempo di isolamento ad alta temperatura è controllato da 2 a 4 ore per liberare completamente lo stress residuo all'interno del pezzo di lavoro e stabilizzare la microstruttura metallica.il raffreddamento naturale dell'aria può soddisfare i requisiti di produzione senza ulteriore trattamento di raffreddamento.
5 Trattamento ottimizzato di parti strutturali speciali
Le caratteristiche strutturali parziali delle trappole sono soggette a concentrazioni di tensione durante il trattamento termico.angoli affilati di strutture chiave quali scanalature di scarico di polvere, i fori di scarico della polvere e le zone di transizione strutturali dovrebbero essere ottimizzati in transizioni arrotondate.la finitura superficiale delle parti di taglio filettate deve essere migliorata per evitare graffi superficialiQueste misure di ottimizzazione possono eliminare efficacemente i punti di concentrazione delle sollecitazioni, prevenendo la crepazione locale e l'attenuazione delle prestazioni durante l'estinguimento.
6 Ispezione della qualità dopo il trattamento termico
6.1 Determinazione dell'uniformità della durezza
Per le trivelle finite è necessario effettuare una prova di durezza in più punti, che copra parti chiave come le radici del filo e le superfici esterne della trivella.Il rilevamento mira a verificare l'uniformità complessiva della durezza e a garantire che la durezza di ciascuna parte soddisfi la norma di progettazione, evitando differenze di prestazione locali.
6.2 Ispezione delle strutture metallografiche
Per i prodotti sottoposti a trattamento termico si deve effettuare un controllo metallografico casuale regolare.senza difetti di qualità quali la struttura di surriscaldamento, decarborizzazione superficiale e anomalie del grano.
7 Conclusioni
Il controllo del processo di trattamento termico standardizzato e raffinato può ottimizzare in modo significativo le proprietà meccaniche complessive dei substrati di trapano a canna filettata,che conferiscono ai prodotti un'eccellente resistenza all'usuraUn controllo preciso di ogni anello nel trattamento termico è la garanzia fondamentale di una qualità stabile del prodotto.Dopo l'iterazione tecnica a lungo termine e l'ottimizzazione della produzione, la tecnologia di produzione di trattamenti termici di trapano a filettatura in Cina è diventata matura, con un livello di controllo della qualità dei lotti stabile e affidabile,che possono soddisfare le richieste di applicazione di alto livello dell'ingegneria della perforazione della roccia.
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