Способ изготовления стального упорного резьбового соединения Советский патент 1993 года по МПК C21D1/78 

Изобретение относится к термомеханической обработке металлов и может быть использовано в любых отраслях промышленности, изготавливающих резьбовые соединения - металлургии, машиностроении, нефтяной промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления стального упорного резьбового соединения, который включает штамповку заготовки, механическую их обработку, упрочнение - закалку, отпуск, окончательную механическую обработку, нарезание резьбы с постоянным шагом на элементах соединения.

Недостатком способа является то, что для создания нормальной работы соединения требуется машинная затяжка, а также пониженная несущая способность, что связано с неравномерным распределением нагрузки по виткам резьбы с постоянным шагом.

Целью изобретения является повышение прочности резьбового соединения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления стального упорного резьбового соединения, включающем штамповку заготовок, механическую их обработку, упрочнение - закалку, отпуск, окончательную механическую, обработку, нарезание резьбы с постоянным шагом на элементах соединения, - в отличие от прототипа после механической обработки заготовок проводят деформирование кручением в противоположных направлениях концов заготовок, предназначенных для нарезания элементов соединения, или продольным сжатием заготовок в условиях совмещенного нагрева на ползучесть и упрочнение при напряжении, равном эксплуатационному, а после нарезания резьбы элементы соединения свинчивают, затягивают, нагревают до темпераЁ

00

ю ю

Јь ГО

о

CJ

туры ниже последней операции упрочнения и развинчивают.

Наилучший результат в выравнивани нагрузки по виткам резьбы при изготовлении стального упорного соединения получен при проведении процессов деформирования кручением при напряжении 6,95 кг/мм2, а продольным сжатием - кг/мм2, причем второй нагрев проводят до температуры 00- 50°С.

Предлагаемый способ позволяет в сравнении с известным повысить несущую способность резьбового соединения на 35%, усталостную прочность в 2 раза, причем готовое соединение можно затянуть ручным ключом. Следовательно, предлагаемое техническое решение обеспечивает получение положительно эффекта.

П р и м е р. У отштампованных и механически обработанных заготовок под буровой замок ЗЛ-172 проводили деформирование на скручивание в противоположных направлениях (против свинчивания) концов, предназначенных для нарезания элементов соединения - ниппеля и муфты - на стенде ВНИИТ- нефть СТК-8000. Деформирование круче нием проводили при температуре 827 С т.е. в условиях совмещенного нагрева под закалку, и напряжении 6,95 кг/мм с последующим резким охлаждением водой. На обработанных таким образом концах заготовок нарезали замковую резьбу. После свинчивания и затяжки получившегося упорного резьбового соединения крутящим моментом 2200 кг

соединение нагревали до 00°С и раз-

0

5

л

f.

0

0

5

винчивают. Испытания обработанного таким образом резьбового соединения ЗЛ-172 на прочность, показали увеличение несущей способности на 35 и усталостной прочности в 2 раза.

В сравнении с прототипом изобретение позволяет заметно повысить прочность упорного резьбового соединения без значительных капитальных затрат. Изобретение носит энергосберегающий характер, так как предполагает совместный нагрев на ползучесть и закалку, а также за счет ликвидации машинной затяжки.

i

Формула изобретения

1.Способ изготовления стального упорного резьбового соединения, преимущественно труб нефтяного сортамента, включающий штамповку заготовок, механическую обработку, нагрев до температур аустенитизации, закалку, нарезание резьбы, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности резьбового соединения, порле нагрева до температур аустенитизации проводят деформацию заготовок в условиях ползучести, а после нарезания резьбы элементы соединения свинчивают, затягивают и нагревают

до температур выше 00°С, но ниже Ас стали с последующим охлаждением и развинчивают.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что деформирование проводят либо кручением при напряжении 6,95 кг/мм2, либо продольным сжатием при напряжении кг/мм2.

Сущность изобретения: после Трубы для нефтя- М.: Металлургия, штамповки и механической обработки заготовки свинчиваемых элементов нагревают до температуры аустенитиза- ции, деЛормируют в условиях ползучести и закаливают. На концах заготовок нарезают резьбу. После свинчивания и затяжки резьбового соединения его нагревают до температуры выше 00 С, но ниже Ас4 стали, охлаждают и развинчивают. Деформацию в условиях ползучести осуществляют либо кручением при напряжении 6,95 кг/мм2, либо продольным сжатием при напряжении 30- kS кг/мм2. 1 з.п. ф-лы.