CN108237376A - 一种爆破用超长二氧化碳致裂管的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及二氧化碳致裂管生产领域，特别公开了一种爆破用超长二氧化碳致裂管的加工方法。本发明将超长致裂管整体分为三段加工，加工过程中三段通过螺纹重新连接，连接后的缝隙通过焊接方法加固，可以解决加工过程中零件尺寸偏大造成的加工困难，同时用螺纹和焊接的连接加固方法，也能有效的解决压力溶剂的连接强度问题，保证产品质量。本发明工艺简单，操作方便，减少了对机加工设备、机加工夹具、刀具的加工要求，提高了连接的紧密性和强度，有效提高生产效率，满足产品质量要求。

Description

一种爆破用超长二氧化碳致裂管的加工方法

（一）技术领域

本发明涉及二氧化碳致裂管生产领域，特别涉及一种爆破用超长二氧化碳致裂管的加工方法。

（二）背景技术

二氧化碳爆破法在岩石开采中的应用技术，学名为二氧化碳液--气相变膨胀破岩技术，其原理是把液态的二氧化碳充装到特殊制造的钢管（致裂管）内，通过管内的活化器对其加热，使致裂管内液态的二氧化碳瞬间汽化产生高压气体能量，冲破致裂管底端爆破板，从致裂管底端崩发出高压气体，击破岩石。破裂目标后重新更换活化器和爆破板并充装液态二氧化碳，致裂管可以反复使用多次，直至管身多次受压后强度降低，存在安全隐患后需报废处理。目前行业应用的致裂管根据作用地点深浅不同，主要分短管和长管（＞1.2m）两大类，材料是合金钢。短管制造加工简单，成本低， 但爆破能力小，使用受限，岩石采矿行业生产成本高，长管具有爆破能力强，适合规模化高强度作业生产，但致裂管本身加工制造成本高。

致裂管短管由于尺寸小，加工相对方便，采用机加工，铸造，锻打等方法都可以实现；而现有超过1.2米以上的致裂管长管加工方法主要有两种，分整体机加工和整体铸造两大类。采用整体机械加工法，由于致裂管长度长，管深大，管内有阶梯，用镗床加工内孔时，对机床、刀具、夹具和加工精度要求较高，由于加工工艺复杂，加工成本高，加工效率低，对原材料浪费较多，产品缺乏市场竞争性。采用整体铸造法，首先是铸模设计要求高，其次合金钢的铸造效果一般，铸造产品容易产生砂眼，由于是高压设备，可靠性会降低，再次需要改变设计，将阶梯内管改成内锥度管。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种工艺简单、生产效率高、生产成本低的爆破用超长二氧化碳致裂管的加工方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种爆破用超长二氧化碳致裂管的加工方法，包括如下步骤：

（1）以合金钢棒料为原料，将其锻打冲孔，制成符合需求尺寸的三个钢管；

（2）分别对三个钢管进行管外表面、端面以及管内孔的机械加工，以达到精度要求；

（3）将其中一个钢管作为中段进行两端的外螺纹加工及焊口加工，另外两个钢管作为左右两端对相对应端头进行内螺纹加工及外表面焊口加工，同时将三个钢管内的阶梯孔加工到相应精度；

（4）将左右两段与中段钢管通过螺纹旋紧，形成长管；

（5）采用焊接的方式将两衔接钢管之间的螺旋缝焊接牢固。

本发明将超长致裂管整体分为三段加工，加工过程中三段通过螺纹重新连接，连接后的缝隙通过焊接方法加固密封，可以解决加工过程中零件尺寸偏大造成的加工困难，同时用螺纹和焊接的连接加固方法，也能有效的解决压力溶剂的连接强度和密封问题，保证产品质量。

本发明的更优技术方案为：

步骤（3）中，钢管的外螺纹长48mm，内螺纹长50mm；保证外螺纹完全旋进，且长度适中，保证了钢管连接的稳定性。

步骤（5）中，焊接前对钢管进行预热，焊接后进行高温回火预处理，提高焊接稳定性。

本发明工艺简单，操作方便，减少了对机加工设备、机加工夹具、刀具的加工要求，提高了连接的紧密性和强度，有效提高生产效率，满足产品质量要求。

（四）具体实施方式

实施例：

本发明对于超长二氧化碳致裂管采用分段式加工，可根据爆破能力要求采用多种分段方法，主要包括如下步骤：

（1）将合金钢棒料锻打冲孔，形成符合需求尺寸的三个管状结构；

（2）分别对三个钢管进行管外表面，端面，管内孔的机械加工以达到精度要求；

（3）对其中作为中段的钢管两端进行长48mm的外螺纹加工，对其中作为左右两段的钢管的相对应端进行长50mm的内螺纹加工，同时在外表面加工焊口及管内阶梯孔达到相应精度；

（4）将左右两段与中段通过螺纹旋紧，形成长管；

（5）用焊接方法将螺旋缝焊接牢固，焊前预热，焊后高温回火热处理。

致裂管是二氧化碳爆破器主体构件，鉴于目前行业内使用的该装置具有难以加工，制造长度较短，爆破能力受限，本发明对该构件进行了结构改进设计，由原来的整体铸造或锻造结构改为分体结构，在改变结构的同时注意了其强度和安全性等关键技术性能指标的保障。分体结构的致裂管是由分段的锻造钢管组成，段与段直接的连接方式为螺纹加焊接形式，采用螺纹连接保障基础连接强度和连接的方便性，采用连接后的环缝焊接，增加连接强度，保证密封性。

而超过1.2米以上的致裂管长管，由于长径比太大，细长孔加工，加工困难，生产工艺复杂，制造成本高。本发明中，改进后的致裂管长管采用分段结构后，进一步改进机械制造工艺过程，其内控结构表面由原来的整体锻造、整体机械加工改为分段锻造、分段机械加工，然后螺纹组装焊接后加工外表面的加工工艺，该加工工艺大大节约了制造成本。

本发明对改进致裂管结构进行设计，改进生产工艺，将致裂管整体切削加工改为分段加工后，再进行整体组合的形式，克服了整体加工的弊端，并能够满足加工质量和压力控制的要求，提高了生产效率，降低了生产成本。

Claims (3)

1.一种爆破用超长二氧化碳致裂管的加工方法，其特征为，包括如下步骤：（1）以合金钢棒料为原料，将其锻打冲孔，制成符合需求尺寸的三个钢管；（2）分别对三个钢管进行管外表面、端面以及管内孔的机械加工，以达到精度要求；（3）将其中一个钢管作为中段进行两端的外螺纹加工及焊口加工，另外两个钢管作为左右两端对相对应端头进行内螺纹加工既外表面焊口加工，同时将三个钢管内的阶梯孔加工到相应精度；（4）将左右两段与中段钢管通过螺纹旋紧，形成长管；（5）采用焊接的方式将两衔接钢管之间的螺旋缝焊接牢固。

2.根据权利要求1所述的爆破用超长二氧化碳致裂管的加工方法，其特征在于：步骤（3）中，钢管的外螺纹长48mm，内螺纹同样长50mm。

3.根据权利要求1所述的爆破用超长二氧化碳致裂管的加工方法，其特征在于：步骤（5）中，焊接前对钢管进行预热，焊接后进行高温回火预处理。