SU1219280A1 - Способ изготовлени резьбового соединени с переменным шагом резьбы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам изготовлени  резьбовых соединений и может быть использовано в любых отрасл х техники дл  соединений, работающих в динамическом режиме наг- py3OKs например в нефт ной и газовой промышленности, дл  изготовлени  соединений бурильных труб.

Цель изобретени  - упрощение изготовлени  соединени  путем свинчивани его с регламентированным усилием и нагревом и повьшение коррозийной стойкости соединени  путем снижени  свободной энергии его материала.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Элементы резьбового соединени  с винчивают с регламентированным усилием зат жки. Осевое усилие от зат жки должно быть меньше, чем усилие вызывающее пластические деформации по виткам -резьбы. Собранную конструкцию помещают в нагревательное устройство и нагревают до температуры, не превышающей температуры, при которой возможны структурное изменение в металле и ухудшение механических свойств Врем  вьщержки регламентируетс  д§ формацией ползучести, котора  должна пройти по виткам резьбы и ее суммарна  величина должна быть не меньше чем упруга  деформаци  резьбы, вызванна  макси мальной эксплуатационной нагрузкой. . .

Осева  сила, действу ща  на резьбовое соединение, при повышенных температурах вызовет ползучесть тел болта, гайки и витков резьбы, а также релаксацию напр жений в концентраторах , образовавшихс  во впадинах резьбы. Неравномерность нагрузки по виткам вызовет неравномерность остаточной деформации ползучести. Так как деформаци  ползучести нелинейным образом зависит от напр жений, то наибольшие остаточные деформации накапливаютс  на первых витках резьбы , а нагрузка с первых витков автоматически передаетс  соседним. Этот процесс продолжаетс  до полного выравнивани  нагрузки по всем виткам резьбы. После разгрузки резьбовое соединение будет иметь необходимые переменный шаг и профиль витков, Когда соединение подвергаетс  расчетной осевой нагрузке в услови х эксплу а тации, все витки, наход щиес  в зацеплении , нагружаютс  равномерно.

0

9280

Изменение шага рассмотрим на примере замкового соединени  труб в случае раст нутого HHnnsjin и сжатой муфты . Наибольшее раст гивающее усилие ; в ниппеле приходитс  на первый виток

у основани  конуса. Два соседних вит- ка деформируютс  неравномерно. Остаточна  деформаци  у первого витка больие, чем у второго, floche разгрузки шаг у витков уменьшаетс  по сравне- чию с начальным. Такой эффект наблюдаетс  у всех витков, но, приближа сь к вершине конуса, шаг постепенно увеличиваетс  до первоначального. В муф- те, наход о;ейс  в сжатом состо нии, процесс ползучести происходит в обратном пор дке. Наибольший шаг резьбы после разгрузки имеют витки, расположенные у основани .

Изобретение позвол ет выравн ть нагрузку по виткам резьбы. Так при 17 витках в замковом соединении нагрузка на. первый виток составит 0,06 от действующей. Уменьшение нагрузки в 5 7,5 раз при усталостном режиме нагрузки резко увеличит долговечность резьбового соединени .

Кроме этого, материал, подвергнутый: высоким давлени м при высоких температурах, обладает пониженной свободной энергией. Электрохимическа  природа коррозии непосредственно С з зана со свободной энергией, с по- н1С1кением последней снижаетс  способность материала к коррозии. ДефЪрма- ции от контактнь х напр йсений, возникающие на плоскости витка в услови х ползучести,  вл ютс  объемными. Поверхностные слои материала наход тс  в услови х, близких к услови м всестороннего сжати .

Таким образом, сопр женные слои материала витков приобретают пониженную свободную энергию, следовательно и пониженную способность к

коррозии. I.

Способ может быть применен дл  изготовлени  закаленных резьбовых соединений. Операции нагрева под закалку и на ползучесть в этом случае совмещают. Нарезание- резьбы производ т в элементах соединени , наход щихс  Б отложенном состо нии. Элементы соединени  свинчивают с определенным усилием зат жки и подвергают их к традиционной закалка. Так как температура закалки достаточно высока , то врем  вьщержки при этой температуре оказываетс  достаточным

0

5

0

S

5

3 12192804

дл  процесса ползучести. Равномерна чиваетс  несколько гаек и между каж- нагрузка по виткам исключает короб-дои парой гаек создаетс  необходи- ление резьбы при закалке. ,мое усилие зат жки. Собранна  кон- Способ может быть использованструкци  помещаетс  в нагреватель- дл  цилиндрической резьбы обычной. ное устройство и при заданной темпа- пары болт-гайка. В большинстве слу-ратуре выдерживаетс  в течение за- чаев можно ограничитьс  ползучестьюданного времени. Затем конструкци  только витков гайки. В этом случаеохлаждаетс  на воздухе и операци  изготавливаетс  длинный винт-калибробработки считаетс  законченной. Б жаропрочного материала, который случае закаленной винтовой пары наг- температуре эксплуатации нечувстви-рев под закалку и ползучесть совме- телен к ползучести. На калибр навин-щают.

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ С ПЕРЕМЕННЫМ ШАГОМ РЕЗЬБЫ, включающий нарезание резьбы на элементах соединения с постоянным шагом и профилем, свинчивание элементов соединения и последующее получение перемерного шага, отлича ющийся тем, что, с целью упрощения изготовления и повышения коррозийной стойкости соединения, получение переменного шага осуществляют свинчиванием с осевым усилием., меньшим, чем усилие, вызывающее пластические деформации по виткам резьбы, затем нагревают соединение при температуре, не превышающей температуры, при которой происходят структурные изменения в металле в течение времени, при котором деформация ползучести становится равной упругой деформации, возникающей от эксплуатационных нагрузок.

   с© ьэ QO

   1 121