石油装备钩体的铸造工艺改进.pdf

62 0 铸 造 F OU NDR Y Jun． 201 4 VO1 ． 63 NO． 6 石油装备钩体的铸造工艺改进 轩 步年 南阳二机石油装备 集团有限公司，河南南阳 4 7 3 0 0 6 摘要钩体属于石油装备关键零部件。针对原工艺容易出现的严重缩松和夹渣问题， 根据生产经验，提出二种工艺 改进方案，借助计算机模拟技术，找出了一种合理的工艺方案。实践表明，该方案不仅解决了缩松 、夹渣问题，而 且铸件质量 稳定。 关键词钩体 ；缩松；数值模拟 中图分类号 T G 2 4 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 4 9 7 7 2 0 1 4 0 6 0 6 2 0 0 3 I mp r o v e me n t o f Ca s t i n g T e c h n i q u e o f Ho o k Us e d o n Pe t r o l e u m E q u i p me n t XUAN Sh a o h ua Na n y a n g R G P e t r o Ma c h i n e r y G r o u p C o ． ， L t d ． ， Na n y a n g 4 7 3 0 0 6 ， He n a n， C h i n a Ab s t r a c t Ho o k i S t h e k e y p a r t o f p e t r o l e u m e q u i p me n t ． Ac c o r d i n g t o t h e c a s t i n g d e f e c t s s u c h a s d i s p e r s e d s hr i n ka g e ， s l a g i nc l us i o n e t c of t h e o r i g i n a l t e c h n i q ue ， t h r e e i mp r o v e d c a s t i n g t e c h ni q ue s we r e pu t f o r wa r d o n t h e b a s i s o f p r o d u c t i o n e x p e r i e n c e ， a r e a s o n a b l e c a s t i n g t e c h n i q u e wa s d e t e r mi n e d b y c o mp u t e r s i mu l a t i o n t e c h no l o g y ． The pr a c t i c a l p r o d uc t i o n s h ows t h a t t h e c a s t i ng de f e c t s s uc h a s di s pe r s e d s h r i n k a g e ， s l a g i n c l us i o n e t c ． we r e e l i mi n a t e d wi t h t h e i mpr o ve d c a s t i ng t e c h ni q u e 。 a nd t he c a s t i ng q u a l i t y wa s s t a b l e ． Ke y wo r d s h o o k ； d i s p e r s e d s h r i n k a g e ； n u me r i c a l s i mu l a t i o n 钩体和游车合称游车大钩 ，是石油天然气钻采和 修井作业中起下钻杆 、油管 、抽油杆及各种钻具 的重 要提升设备l l _ ，其中，钩体 也称钩身是其 中的关键 零件。钩体作业环境恶劣 ，承载力大，安全性要求高， 对铸件质量特别是内部质量有着很高的要求 。由于其 形状结构复杂 ，重量大 ，曲面多 ，因而生产出高质量 的铸件 比较 困难 。本文 借 助计算 机 模拟 软件 华 铸 C A E ／ I n t e r C a s t 集成系统 ，结合多年生产实践经验 ，对 某种钩体进行工艺改进 ，有效解决了原工艺中铸件缩 孑 L 、夹渣问题 ，提高了铸件质量和合格率。 采用顺序凝固。 图 1 钩体三维效果网 Fi g ．1 T hr e e d i me n s i o n d i a ga m o f h o o k 1 铸件的基本要求及生产条件 2 原工艺铸造方案及存在问题 我公司生产的钩体属于石油装备零件 冈1 ，客 户对铸件品质要求非常高 ，要求按AP I S p e c 8 C 钻井 和采油提升设备规范规范进行铸件 内部超声波探伤 加表面磁粉探伤 ，质量都要达 IJ P S L 1 级要求 ，这给工 艺技术提 出了更高 的要求 ，也给生产制造增加 了更多 的困难 。钩体 材质 为Z G3 5 C r Mo ，铸 件线 收缩 率取 2 ． 0 ％，铸件毛重 1 1 5 0 k g ，主要壁厚5 0 ～1 3 0 mm，截 面厚度变化大，不利于液态补缩。造型材料为树脂 自 硬砂 ，电弧炉熔炼 ，漏包浇注 ，低温快浇，凝 固方式 2 _ 1 原工艺方案与缺陷位置 图2 为钩体原铸造工艺方案 ，冒口位于主钩顶部 ， 造型时平做 ，浇注时立浇。该方案的优点是能确切地 保证钩体最大受力部位主钩部分 的内部质量 ，但是 ， 多年生产实践表明，另一主要受力部位副钩的内部质 量和外部质量都容易出问题 。如图3 所示 ，缩孔 、缩 松 、夹渣是副钩部位最常出现的几类问题。 2 ． 2 缺陷原因分析 从原工艺方案来看 ，冒口放在主钩顶部 ，距离副 收稿 日期 2 0 1 4 0 2 2 1 收 到卡 J J 稿 ，2 0 1 4 4 3 2 0 收到修订稿。 作者简介 轩少华 1 9 7 9 一 ，男 ，T程师 ，主要从事铸造 一 I 艺研究T作。电话 0 3 7 7 6 3 5 7 7 7 2 8 ．E - ma i l x u a n 2 0 2 2 1 6 3 ． c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m