CN109530592A - 一种高速钢轴锻造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速钢轴锻造工艺，包括以下步骤：A1.将钢轴毛坯经表面用丙酮清洗后，放置在加热炉内，将炉内抽真空至10‑3Pa，再将炉内升温至800℃～1000℃，保温30分钟；A2.将A1步骤毛坯取出后，通过模具对毛坯进行锻造，上模压下速度为0.008mm/s～0.01mm/s，直至上、下模具闭合；A3.将A2步骤毛坯取出后，将钢轴粗坯进行埋灰冷却，消除粗坯中的气体杂质；A4.将A3步骤毛坯取出后，将钢轴粗坯的表面进行吹灰处理，并将吹灰处理后的钢轴粗坯的表面进行清洗；A5.将A4步骤中清洗后的钢轴粗坯进行退火处理，并按照设计图纸进行机加工，得到光滑完整外形的钢轴；A6.将A5步骤中所得钢轴进行增大表面粗糙度处理，并在钢轴表面添加一层耐磨合金。本发明有利于推广应用。

Description

一种高速钢轴锻造工艺
技术领域
本发明涉及钻井器技术领域，特别是涉及一种高速钢轴锻造工艺。
背景技术
高速钢轴是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的钢轴。现有的 高速钢轴都会根据工况的需要在钢轴处进行镀铬处理，但镀铬层由于与 基体的结合强度较低，在工作条件恶劣时，容易导致镀铬层局部或大面 积剥落，影响高速钢轴的使用寿命。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高速钢轴锻造工艺，通过改 变制造工艺，提高产品质量。
为解决上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高速钢轴锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A1.将钢轴毛坯经表面用丙酮清洗后，放置在加热炉内，将炉内抽 真空至10-3Pa，再将炉内升温至800℃～1000℃，保温30分钟；
A2.将A1步骤毛坯取出后，通过模具对毛坯进行锻造，上模压下速 度为0.008mm/s～0.01mm/s，直至上、下模具闭合；
A3.将A2步骤毛坯取出后，将钢轴粗坯进行埋灰冷却，消除粗坯中 的气体杂质；
A4.将A3步骤毛坯取出后，将钢轴粗坯的表面进行吹灰处理，并将 吹灰处理后的钢轴粗坯的表面进行清洗；
A5.将A4步骤中清洗后的钢轴粗坯进行退火处理，并按照设计图纸 进行机加工，得到光滑完整外形的钢轴；
A6.将A5步骤中所得钢轴进行增大表面粗糙度处理，并在钢轴表面 添加一层耐磨合金。
根据本发明所述的高速钢轴锻造工艺，所述A1步骤中炉内升温至 800℃时，A2步骤中上模压下速度为0.008mm/s。
根据本发明所述的高速钢轴锻造工艺，所述A1步骤中炉内升温至 900℃时，A2步骤中上模压下速度为0.009mm/s。
根据本发明所述的高速钢轴锻造工艺，所述A1步骤中炉内升温至 1000℃时，A2步骤中上模压下速度为0.01mm/s。
根据本发明所述的高速钢轴锻造工艺，所述A4步骤中的吹灰处理 是通过气枪除掉钢轴粗坯表面的灰尘。
根据本发明所述的高速钢轴锻造工艺，所述A5步骤中进行退火处 理所选用的退火炉为立式退火炉；
根据本发明所述的高速钢轴锻造工艺，所述立式退火炉内的退火温 度为500～600℃，保温5-6小时。
根据本发明所述的高速钢轴锻造工艺，所述A6步骤中的耐磨合金 为钴基耐磨合金，该钴基耐磨合金按质量百分比包括W:5～7.5％、Mo:2～ 2.6、Ni：0.5～1％、Mn：0.2～0.6％、Si：2～3％、Fe:1～2％、B:1～2％。
根据本发明所述的高速钢轴锻造工艺，所述钴基耐磨合金通过将各 组分研磨成粉末并混合成合金粉末，通过激光器将合金粉末熔覆在钢轴 表面。
根据本发明所述的高速钢轴锻造工艺，所述熔覆操作时固定速率移 动激光器，并保持熔覆厚度0.8mm以上。
本发明的有益效果是：本发明通过加热模具锻造成型技术，并通过 埋灰冷却的形式来加工钢轴粗坯，有效提高了钢轴的密度，并清除氢气， 降低钢轴内的气体杂质。而且在钢轴处通过激光熔覆有钴基耐磨合金， 有效增强钢轴的耐磨性能，提高产品寿命。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明做进一步地说明。
一种高速钢轴锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A1.将钢轴毛坯经表面用丙酮清洗后，放置在加热炉内，将炉内抽 真空至10-3Pa，再将炉内升温至800℃～1000℃，保温30分钟；
A2.将A1步骤毛坯取出后，通过模具对毛坯进行锻造，上模压下速 度为0.008mm/s～0.01mm/s，直至上、下模具闭合；
A3.将A2步骤毛坯取出后，将钢轴粗坯进行埋灰冷却，消除粗坯中 的气体杂质；
A4.将A3步骤毛坯取出后，将钢轴粗坯的表面进行吹灰处理，并将 吹灰处理后的钢轴粗坯的表面进行清洗；
A5.将A4步骤中清洗后的钢轴粗坯进行退火处理，并按照设计图纸 进行机加工，得到光滑完整外形的钢轴；
A6.将A5步骤中所得钢轴进行增大表面粗糙度处理，并在钢轴表面 添加一层耐磨合金。
进一步地，所述A1步骤中炉内升温至800℃时，A2步骤中上模压 下速度为0.008mm/s。
进一步地，所述A1步骤中炉内升温至900℃时，A2步骤中上模压 下速度为0.009mm/s。
进一步地，所述A1步骤中炉内升温至1000℃时，A2步骤中上模压 下速度为0.01mm/s。
进一步地，所述A4步骤中的吹灰处理是通过气枪除掉钢轴粗坯表 面的灰尘。
进一步地，所述A5步骤中进行退火处理所选用的退火炉为立式退 火炉；
进一步地，所述立式退火炉内的退火温度为500～600℃，保温5-6 小时。
进一步地，所述A6步骤中的耐磨合金为钴基耐磨合金，该钴基耐 磨合金按质量百分比包括W:5～7.5％、Mo:2～2.6、Ni：0.5～1％、Mn： 0.2～0.6％、Si：2～3％、Fe:1～2％、B:1～2％。
进一步地，所述钴基耐磨合金通过将各组分研磨成粉末并混合成合 金粉末，通过激光器将合金粉末熔覆在钢轴表面。
进一步地，所述熔覆操作时固定速率移动激光器，并保持熔覆厚度 0.8mm以上。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高速钢轴锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A1.将钢轴毛坯经表面用丙酮清洗后，放置在加热炉内，将炉内抽真空至10-3Pa，再将炉内升温至800℃～1000℃，保温30分钟；
A2.将A1步骤毛坯取出后，通过模具对毛坯进行锻造，上模压下速度为0.008mm/s～0.01mm/s，直至上、下模具闭合；
A3.将A2步骤毛坯取出后，将钢轴粗坯进行埋灰冷却，消除粗坯中的气体杂质；
A4.将A3步骤毛坯取出后，将钢轴粗坯的表面进行吹灰处理，并将吹灰处理后的钢轴粗坯的表面进行清洗；
A5.将A4步骤中清洗后的钢轴粗坯进行退火处理，并按照设计图纸进行机加工，得到光滑完整外形的钢轴；
A6.将A5步骤中所得钢轴进行增大表面粗糙度处理，并在钢轴表面添加一层耐磨合金。
2.根据权利要求1所述的高速钢轴锻造工艺，其特征在于：所述A1步骤中炉内升温至800℃时，A2步骤中上模压下速度为0.008mm/s。
3.根据权利要求1所述的高速钢轴锻造工艺，其特征在于：所述A1步骤中炉内升温至900℃时，A2步骤中上模压下速度为0.009mm/s。
4.根据权利要求1所述的高速钢轴锻造工艺，其特征在于：所述A1步骤中炉内升温至1000℃时，A2步骤中上模压下速度为0.01mm/s。
5.根据权利要求1所述的高速钢轴锻造工艺，其特征在于：所述A4步骤中的吹灰处理是通过气枪除掉钢轴粗坯表面的灰尘。
6.根据权利要求5所述的高速钢轴锻造工艺，其特征在于：所述A5步骤中进行退火处理所选用的退火炉为立式退火炉。
7.根据权利要求6所述的高速钢轴锻造工艺，其特征在于：所述立式退火炉内的退火温度为500～600℃，保温5-6小时。
8.根据权利要求1所述的高速钢轴锻造工艺，其特征在于：所述A6步骤中的耐磨合金为钴基耐磨合金，该钴基耐磨合金按质量百分比包括W:5～7.5％、Mo:2～2.6、Ni：0.5～1％、Mn：0.2～0.6％、Si：2～3％、Fe:1～2％、B:1～2％。
9.根据权利要求8所述的高速钢轴锻造工艺，其特征在于：所述钴基耐磨合金通过将各组分研磨成粉末并混合成合金粉末，通过激光器将合金粉末熔覆在钢轴表面。
10.根据权利要求9所述的高速钢轴锻造工艺，其特征在于：所述熔覆操作时固定速率移动激光器，并保持熔覆厚度0.8mm以上。
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