Способ изготовления резьбового изделия с переменным шагом Советский патент 1993 года по МПК B23G1/00 

Изобретение относится к способам изготовления резьбовых соединений и может быть использовано в любых отраслях техники для соединений, работающих в динамическом режиме нагрузок, например, в нефтяной и газовой промышленности для изготовления соединений бурильных труб.

Цель изобретения - повышение прочности резьбового соединения за счет оптимизации твердости поверхностного слоя и вязкости по сечению резьбовых элементов.

На фиг.1 приведена схема сопряжения деталей, подвергнутых объемной закалке (без науглероживания), когда на наружных поверхностях достигается твердость HRC 32, а на резьбе HRC 22; на фиг.2 - схема сопряженных деталей, подвергнутых объемной закалке при жестком режиме, когда на наружных поверхностях твердость HRC 50, а на резьбе HRC 40: на фиг.З -схема сопряженных деталей, подвергнутых науглероживанию и закалке.

Пример, Замок трубы СБТ-114X11 ЗШ-146, изготовленный из стали 40ХН. до свинчивания в одно целое науглероживают по поверхности замковой резьбы на глубину 0,5-мм при температуре 1123К (850°Ј)и охлаждают на воздухе. Охлажденные ниппель и муфта (детали замка), имеющие низкую твердость по всему сечению (в том числе и в науглероженном слое), свинчивают с усилием, меньшим усилия, вызывающего пластические деформации по виткам резьбы, и нагревают в свинченном виде до температуры закалки 1000 К (830°С). Время выдержки при температуре - 30 мин.

В процессе нагрева под действием предварительной затяжки происходит пластическая деформация резьбы, имеющей науглероженный слой, и изменяется шаг резьбы. Нагретую конструкцию резко охлаждают в масле. Вследствие повышенного содержания углерода в поверхностном слое резьбы (0,5 мм), несмотря на расположение резьбы в центре сечения конструкции, твер(Л

С

оо

О

д

о

х| О

СлЭ

дость резьбы на 30 HRC выше твердости под поверхностью -- фиг.З. Повышенная твердость резьбы обеспечивает ее высокую износостойкость. Т.к. науглероженный слой повторяет профиль резьбы, то виток в целом имеет разную твердость: высокую твердость слоя глубиной 0,5 мм, обеспечивающую высокую износостойкость; умеренную твердость нижележащих слоев, обеспечивающую высокие пластические и вязкие свойства т.е. отсутствие хрупкости.

/

HRC32

Формула изобретения Способ изготовления резьбового изделия с переменным шагом, включающий нарезание резьбы на резьбовых элементах, их свинчиваниес осевым усилием и закалку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности резьбового изделия за счет оптимизации твердости поверхностного слоя и вязкости по сечению резьбовых элементов, резьбу на резьбовых элементах перед свинчиванием науглероживают.

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к изготовлению резьбовых изделий с переменным шагом резьбы. Сущность изобретения: предложенный способ реализуется путем нарезания на резьбовых элементах резьбы, науглеражи- вания каждого из элементов, свинчивания с осевым усилием и закалки. За счет введения операции науглероживания перед свинчи- ванием резьбовых элементов достигается их высокая поверхностная твердость при сохранении вязкости сердцевины. 3 ил.

Фиг.З

Редактор С. Кулакова

Составитель С. Субботин

Техред М.МоргенталКорректор т. Вашкович.