用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法，包括：A、將液氮罐中的液氮通過熱交換器轉(zhuǎn)化為冷卻的氮?dú)?；B、使冷卻的氮?dú)夥謩e從設(shè)置在車絲刀桿的冷卻通孔和設(shè)置在車絲刀頭上的冷卻通孔流過；C、控制冷卻的氮?dú)獾臏囟确秶鸀?60℃至-30℃，然后直接將其噴射到鈦合金油管接頭表面的切削區(qū)和車絲刀具上；D、對鈦合金油管接頭進(jìn)行車絲加工。本發(fā)明的有益效果為：由于傳統(tǒng)切屑液冷卻，僅僅只能將溫度控制在室溫加工，切削溫度還是會很高，從而加快車絲刀具迅速磨損，從而導(dǎo)致鈦合金油管接頭表面加工的質(zhì)量，現(xiàn)在通過氮?dú)鈱囟瓤刂圃诤艿?，從而使車絲刀具磨損明顯減少，延長了車絲刀具的使用壽命，從而提高了金油管接頭表面加工質(zhì)量。
【專利說明】用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鈦合金油管接頭加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法。

【背景技術(shù)】
[0002]油管在石油天然氣工業(yè)中鉆探和開采過程中，是油氣資源從地下到地面的必經(jīng)通道，油管通過接頭螺紋將一根根管子連接起來，形成數(shù)千米的管柱，油管接頭的加工，屬于較為精密的機(jī)械加工，但其專用性較強(qiáng)，在切削加工中，充分冷卻是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。
[0003]在碳鋼接頭的車絲中，一般都使用切削液，可以把刀刃的熱量帶走和沖走切屑，以降低切削力，有效的冷卻可以提高生產(chǎn)率和改善被加工油管接頭表面質(zhì)量，同時(shí)提高各工序加工刀具的壽命。
[0004]由于鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)很小(只相當(dāng)于45號鋼的1/5-1/7)，切屑與刀具的前刀面的接觸長度極端，切削時(shí)產(chǎn)生的熱量不易散發(fā)，主要集中在鈦合金油管接頭表面的切削區(qū)和刀具的刀刃附近的較小范圍內(nèi)，由于切削溫度很高，使刀具迅速磨損，傳統(tǒng)的切削液(切削液是一種用在金屬切削、磨加工過程中，用來冷卻和潤滑刀具和加工件的工業(yè)用液體，切削液由多種超強(qiáng)功能助劑經(jīng)科學(xué)復(fù)合配伍而成，同時(shí)具備良好的冷卻性能、潤滑性能、防銹性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點(diǎn)?？朔藗鹘y(tǒng)皂基乳化液夏天易臭、冬天難稀釋、防銹效果差的的不足，對車床漆也無不良影響，適用于黑色金屬的切削及磨加工，屬當(dāng)前最領(lǐng)先的磨削產(chǎn)品。切削液各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于皂化油，它具有良好的冷卻、清洗、防銹等特點(diǎn)，并且具備無毒、無味、對人體無侵蝕、對設(shè)備不腐蝕、對環(huán)境不污染等特點(diǎn))冷卻的溫度一般在室溫范圍內(nèi)，對鈦合金油管切削冷卻加工的效果并不理想，嚴(yán)重影響了鈦合金油管接頭表面的質(zhì)量和刀具的使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中使用切削液對鈦合金油管接頭加工過程中冷卻僅僅只能將冷卻的溫度維持在室溫范圍內(nèi)帶來的對鈦合金油管表面的質(zhì)量和刀具的使用壽命影響，提供一種利用氮?dú)馐光伜辖鹩凸芙宇^、車絲刀具在加工過程中處于低溫冷卻狀態(tài)，從而延長刀具壽命及鈦合金油管接頭表面質(zhì)量的用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法，該方法包括:
[0008]A、將液氮罐中的液氮通過熱交換器轉(zhuǎn)化為冷卻的氮?dú)?；在熱交換器中通過吸熱的方式，將液氮轉(zhuǎn)換為氮?dú)狻?br> [0009]B、使冷卻的氮?dú)夥謩e從設(shè)置在車絲刀桿的冷卻通孔和設(shè)置在車絲刀頭上的冷卻通孔流過；
[0010]C、控制冷卻的氮?dú)獾臏囟确秶鸀?60°c至-30°c，然后直接將其噴射到鈦合金油管接頭表面的切削區(qū)和車絲刀具上；
[0011]D、對鈦合金油管接頭進(jìn)行車絲加工。
[0012]本機(jī)技術(shù)方案中通過將氮?dú)獾臏囟瓤刂圃赺60°C至_30°C后(通過吸熱后液氮蒸發(fā)，由絕熱管連接溫度計(jì)進(jìn)行控制溫度)將其直接噴射到鈦合金油管接頭表面的切削區(qū)和車絲刀具上，從而使鈦合金油管接頭表面的切削區(qū)和車絲刀具在車絲加工過程中始終保持在低溫狀態(tài)下工作，車絲刀具按50m/min的切削速度進(jìn)行鈦合金油管接頭的車絲，鈦合金油管接頭表面粗糙度達(dá)到Ral.5 μ m，很大程度上延長了車絲刀具的壽命，相對于使用切屑液冷卻，車絲刀具壽命延長了 5倍(例如使用切屑液冷卻車絲刀具使用時(shí)間為加工2個(gè)鈦合金油管接頭，使用氮?dú)膺M(jìn)行冷卻車絲刀具使用時(shí)間為加工10個(gè)鈦合金油管接頭，)，鈦合金油管接頭的加工合格率達(dá)到了 90%，鈦合金油管接頭表面加工質(zhì)量得到很大改善，車絲刀具磨損明顯減少，切削的溫度降低了 30%。
[0013]現(xiàn)有的技術(shù)是常溫切削液噴射到切削區(qū)和車絲刀具上，而液氮轉(zhuǎn)換為-60°C左右氮?dú)鈬娚湓谇邢鲄^(qū)和車絲刀上，相比常溫切削液(冷卻液)，冷卻更快，帶走的切削熱越多，有效地提高了車絲加工刀具壽命。
[0014]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟C中氮?dú)獾臏囟葹開60°C。
[0015]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟C中氮?dú)獾臏囟葹開50°C
[0016]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述步驟C中氮?dú)獾臏囟葹開30°C
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]由于傳統(tǒng)切屑液冷卻，僅僅只能將溫度控制在室溫加工，切削溫度還是會很高，從而加快車絲刀具迅速磨損，從而導(dǎo)致鈦合金油管接頭表面加工的質(zhì)量，現(xiàn)在通過氮?dú)鈱囟瓤刂圃诤艿停瑥亩管嚱z刀具磨損明顯減少，延長了車絲刀具的使用壽命，從而提高了金油管接頭表面加工質(zhì)量。

【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
[0020]一種用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法，其特征在于該方法包括:
[0021]A、將液氮罐中的液氮通過熱交換器轉(zhuǎn)化為冷卻的氮?dú)猓?br> [0022]B、使冷卻的氮?dú)夥謩e從設(shè)置在車絲刀桿的冷卻通孔和設(shè)置在車絲刀頭上的冷卻通孔流過；
[0023]C、控制冷卻的氮?dú)獾臏囟确秶鸀開60°C，然后直接將其噴射到鈦合金油管接頭表面的切削區(qū)和車絲刀具上；
[0024]D、對鈦合金油管接頭進(jìn)行車絲加工。
[0025]液氮不間斷冷卻消耗0.4-0.5L/min ;氮?dú)獾膰娚錅囟葹開60°C冷卻氣體；一片車絲刀具可以加工10頭鈦合金油管接頭，合格率達(dá)到90%。
[0026]實(shí)施例2
[0027]一種用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法，其特征在于該方法包括:
[0028]A、將液氮罐中的液氮通過熱交換器轉(zhuǎn)化為冷卻的氮?dú)猓?br> [0029]B、使冷卻的氮?dú)夥謩e從設(shè)置在車絲刀桿的冷卻通孔和設(shè)置在車絲刀頭上的冷卻通孔流過；
[0030]C、控制冷卻的氮?dú)獾臏囟确秶鸀開30°C，然后直接將其噴射到鈦合金油管接頭表面的切削區(qū)和車絲刀具上；
[0031]D、對鈦合金油管接頭進(jìn)行車絲加工。
[0032]液氮不間斷冷卻消耗0.2-0.3L/min ;氮?dú)獾膰娚錅囟葹開30°C冷卻氣體；一片車絲刀具可以加工6頭鈦合金油管接頭，合格率達(dá)到80 %。
[0033]實(shí)施例3
[0034]一種用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法，其特征在于該方法包括:
[0035]A、將液氮罐中的液氮通過熱交換器轉(zhuǎn)化為冷卻的氮?dú)猓?br> [0036]B、使冷卻的氮?dú)夥謩e從設(shè)置在車絲刀桿的冷卻通孔和設(shè)置在車絲刀頭上的冷卻通孔流過；
[0037]C、控制冷卻的氮?dú)獾臏囟确秶鸀?50°C，然后直接將其噴射到鈦合金油管接頭表面的切削區(qū)和車絲刀具上；
[0038]D、對鈦合金油管接頭進(jìn)行車絲加工。
[0039]液氮不間斷冷卻消耗0.5-0.6L/min ;氮?dú)獾膰娚錅囟葹開50°C冷卻氣體；一片車絲刀具可以加工6頭鈦合金油管接頭，合格率達(dá)到85 %。
[0040]合格率是指車絲加工后，檢查螺紋的外觀表面質(zhì)量和參數(shù)符合加工技術(shù)要求，SP為合格，合格率=合格接頭個(gè)數(shù)/總車絲接頭個(gè)數(shù)。
[0041]以上【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的實(shí)質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)說明，但并不能對本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限制，顯而易見地，在本發(fā)明的啟示下，本【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員還可以進(jìn)行許多改進(jìn)和修飾，需要注意的是，這些改進(jìn)和修飾都落在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法，其特征在于該方法包括: 八、將液氮罐中的液氮通過熱交換器轉(zhuǎn)化為冷卻的氮?dú)猓? 8、使冷卻的氮?dú)夥謩e從設(shè)置在車絲刀桿的冷卻通孔和設(shè)置在車絲刀頭上的冷卻通孔流過； 0、控制冷卻的氮?dú)獾臏囟确秶鸀?601至-301，然后直接將其噴射到鈦合金油管接頭表面的切削區(qū)和車絲刀具上； 0、對鈦合金油管接頭進(jìn)行車絲加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法，其特征在于所述步驟中氮?dú)獾臏囟葹?601。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法，其特征在于所述步驟中氮?dú)獾臏囟葹?501。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈦合金油管接頭加工工序中的冷卻方法，其特征在于所述步驟中氮?dú)獾臏囟葹?301。
【文檔編號】B23Q11/10GK104308646SQ201410454088
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】趙中清, 成海濤, 晏如, 邊華川, 宋令璽, 李波, 黃英, 滕建明 申請人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司