專利名稱：井架扶正器彈簧制造方法
技術領域：
本發明涉及一種井架扶正器彈簧的制造方法。
背景技術：
井架扶正器作為石油車裝鉆機井架的重要組成部分，在井架的伸縮過程中 有著舉足輕重的作用。因為石油車裝鉆機井架在伸縮過程中十幾米長的升縮缸 容易傾斜或彎曲，導致脫缸或井架上升失敗，造成安全事故。井架扶正器在井 架上升到一定高度的時候，自動打開把伸縮缸抱住定位，確保伸縮缸伸縮過程 中不發生傾斜或彎曲，防止意外事故的發生。井架扶正器自動打幵的關鍵部件
就是拉伸彈簧。目前，井架扶正器上使用的是65Mn或者60Si2Mn材質的拉伸
彈簧，這類彈簧在油田的惡劣工礦條件下容易牛銹，使彈簧絲直徑越來越細， 抗疲勞強度降低，易脆斷，從而影響到井架扶正器的正常打開，極易發生安全事故。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種井架扶正器彈簧制造 方法，使應用本發明制造的井架扶正器彈簧，在滿足彈簧特性要求的同時，可 增強在油田惡劣工況條件下的抗腐蝕能力和抗疲勞能力，提高井架扶正器的可 靠性和延長井架扶正器的使用壽命，從而大大提高井架伸縮的安全系數。
一種井架扶正器彈簧制造方法，其特征在于工藝步驟如下
(1) 彈簧材質選用奧氏體不銹鋼絲；
(2) 固溶處理將鋼絲在氣氛保護爐中加熱至1050 1100°C，保溫25 35min，然后水冷至常溫；
(3) 對鋼絲進行冷拉加工，使鋼絲達到所需要的直徑；
(4) 在巻簧機上對鋼絲進行巻制；
(5) 去應力退火巻制好的彈簧在氣氛保護回火爐內加熱400士10。C，保溫 25 30min;
(6) 并彈簧端圈，校正彈簧；(7) 去除殘余應力處理壓緊彈簧兩端使彈簧各圈并緊成形后在240 270。C溫度下加熱，保溫》3h，然后空冷至室溫；
(8) 對彈簧進行一級或多級噴丸硬化處理。上述步驟(1)中奧氏體不銹鋼絲選用0Crl8Ni9。
上述步驟(8)中選用二級噴丸硬化處理，第一級使用①1.5 1.8mm的硬度為HRC40 50的鑄鋼丸以60 80m/min的速度噴25 35min;第一級使用①0.6 1.0mm的硬度為HRC40 50的鑄鋼丸以70 90m/min速度噴25 35min。
有益效果
本發明選用彈簧材質為奧氏體不銹鋼絲，通過固溶處理后溶質原子溶入金屬晶格當中，減弱了晶間腐蝕，從而在保證彈簧特性要求的同時具有很強的抗腐蝕能力，同時固溶處理使鋼絲軟化利于拉拔。對鋼絲進行冷拉，在滿足鋼絲達到所需要直徑的同時，可提高鋼絲的屈服強度和抗拉強度。去應力退火、去除殘余應力處理，使彈簧材質中的應力得以釋放，提高了彈簧的抗疲勞強度。一級或多級噴丸處理，增加彈簧表面壓應力使疲勞強度得以進一歩提高。本發明解決了已知技術井架扶正器彈簧在井場惡劣條件下，容易銹蝕變細拉力變小造成失效的問題，提高了井架扶正器的穩定性，延長了井架扶正器使用壽命，提高了井架起升的安全系數。
具體實施例方式
下面以井架扶正器用鋼絲直徑08mm，自由長度L-752mm，內徑①42mm，中徑①50mm， n-82的右旋拉伸彈簧制造方法為例，對本發明作進'步描述。其工藝歩驟如下
(1) 彈簧材質選用奧氏體不銹鋼絲0Crl8Ni9;
(2) 固溶處理在RX-65-12Q氣氛保護爐中加熱至108(TC士10。C，保溫30min，然后水冷至常溫。
(3) 對鋼絲進行冷拉加工，使鋼絲直徑達到①8mm;
(4) 在Z53-8自動巻簧機上對鋼絲進行巻制；
(5) 去應力退火巻制好的彈簧在JH-75-6Q氣氛保護回火爐內加熱400士5。C，保溫25 30min;
(6) 并彈簧端圈，校正彈簧；(7) 去除殘余應力處理壓緊彈簧兩端使彈簧各圈并緊成形后在25(TC土10
。C溫度下加熱，保溫5h，然后空冷至室溫；
(8) 對彈簧進行第一級噴丸處理使用①1.5mm的硬度為HRC40-50的鑄鋼丸以70m/min的速度噴30min;
(9) 對彈簧進行第二級噴丸處理使用①0.6 1.0mm的硬度為HRC40 50的鑄鋼丸以80m/mm速度噴30mm;
(10) 對彈簧表面進行打磨拋光處理。
對制成的自由長度為L=752mm的井架扶正器用拉伸彈簧，在TLW-5000A拉壓彈簧試驗機上進行彈簧特性試驗，試驗條件為在試驗負荷Ps= 2590 N下拉伸三次，彈簧卸載回復后測量其自由長度變形量，要求自由長度變形量《5mm。經測試，在試驗負荷Ps^25卯N下，第一次拉伸后拉伸長度為1339mm，彈簧卸載回復后測得自由長度為755mm，變形量為3mm;第二次拉伸后拉伸長度為1341mm，彈簧卸載回復后測得自由長度為756mm，變形量為4mm;第三次拉伸后拉伸長度為1340mm，彈簧卸載回復后測得自由長度為755.8mm，變形量為3.8mm，自由長度變形量均小于5 mm，因此彈簧特性滿足要求。
彈簧鋼絲經固溶強化處理、冷拉加工后得到硬化，通過對鋼絲試樣測試，其機械性能達到ob》1786MPa， as》1660MPa， v》42%，滿足彈簧對鋼絲機械性能的要求。
權利要求
1、一種井架扶正器彈簧制造方法，其特征在于工藝步驟如下(1)彈簧材質選用奧氏體不銹鋼絲；(2)固溶處理將鋼絲在氣氛保護爐中加熱至1050～1100℃，保溫25～35min，然后水冷至常溫；(3)對鋼絲進行冷拉加工，使鋼絲達到所需要的直徑；(4)在卷簧機上對鋼絲進行卷制；(5)去應力退火卷制好的彈簧在氣氛保護回火爐內加熱400±10℃，保溫25～30min；(6)并彈簧端圈，校正彈簧；(7)去除殘余應力處理壓緊彈簧兩端使彈簧各圈并緊成形后在240～270℃溫度下加熱，保溫≥3h，然后空冷至室溫；(8)對彈簧進行一級或多級噴丸硬化處理。
2、 如權利要求1所述井架扶正器彈簧制造方法，其特征在于歩驟(1)中奧氏體不銹鋼絲選用0Crl8Ni9。
3、 如權利要求1所述井架扶正器彈簧制造方法，其特征在于，步 驟(8)中選用二級噴丸硬化處理，第一級使用①1.5 1.8mm的硬度為 HRC40 50的鑄鋼丸以60 80m/min的速度噴25 35min;第二級使用 d>0.6 1.0mm的硬度為HRC40 50的鑄鋼丸以70 90m/min速度噴 25 35min。
全文摘要
本發明涉及一種井架扶正器彈簧制造方法，工藝步驟如下(1)彈簧材質選用奧氏體不銹鋼絲；(2)固溶處理將鋼絲在氣氛保護爐中加熱至1050～1100℃，保溫25～35min，然后水冷至常溫；(3)對鋼絲進行冷拉加工，使鋼絲達到所需要的直徑；(4)在卷簧機上對鋼絲進行卷制；(5)去應力退火卷制好的彈簧在氣氛保護回火爐內加熱400±10℃，保溫25～30min；(6)并彈簧端圈，校正彈簧；(7)去除殘余應力處理壓緊彈簧兩端使彈簧各圈并緊成形后在240～270℃溫度下加熱，保溫≥3h，然后空冷至室溫；(8)對彈簧進行一級或多級噴丸硬化處理。應用本發明制造的井架扶正器彈簧，在滿足彈簧特性要求的同時，可增強在油田惡劣工況條件下的抗腐蝕能力和抗疲勞能力。
文檔編號B21F3/00GK101543947SQ20091006478
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月25日 優先權日2009年4月25日
發明者劉永勤, 張學瑜, 徐鳳瓊, 袁啟波, 趙旭平 申請人:南陽二機石油裝備(集團)有限公司