一種磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及石油行業(yè)井下作業(yè)工具的制作方法，尤其涉及一種用于井下磨削等的磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法。其在磨鞋本體等的結(jié)合面上先焊上一層銅基焊料或銀基焊料，再在結(jié)合面上用鑄造的方法把焊條顆粒與硬質(zhì)合金顆粒的混合層熔化成一體，即形成削磨體。通過(guò)此方法，削磨體與磨鞋、銑鞋、套銑筒本體的結(jié)合面熔為一體，焊接牢固，在整個(gè)磨鞋、銑鞋、套銑筒的削磨體內(nèi)部，不存在空隙和氣孔，硬質(zhì)合金顆粒之間完全由銅基焊條或銀基焊條料沖滿，溫度控制準(zhǔn)確，硬質(zhì)合金顆粒不會(huì)出現(xiàn)過(guò)燒。
【專利說(shuō)明】一種磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油行業(yè)井下作業(yè)工具的制作方法，尤其涉及一種用于井下磨削等的磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]磨鞋、銑鞋、套銑筒是石油行業(yè)修井、打撈、套管側(cè)鉆開(kāi)窗等工藝中使用的一種工具，，其通常包括本體和成型在本體上的削磨體?，F(xiàn)行的制造工藝是把硬質(zhì)合金顆粒和銅基焊條或銀基焊條按照1:1的比例燒結(jié)成條狀焊條，然后，用堆焊的方法焊在磨鞋的本體上，一層一層堆焊，缺點(diǎn)是層與層之間有空隙，焊接不牢，溫度不易控制，并且硬質(zhì)合金顆粒容易過(guò)燒，造成硬質(zhì)合金顆粒的硬度和強(qiáng)度下降，使磨鞋、銑鞋、套銑筒的使用壽命縮短。
[0003]專利CN201110041550公開(kāi)了一種磨鞋制造方法及其工裝，包括如下步驟:用碳鋼或碳化鎢制作磨鞋本體；使磨鞋本體上的堆焊層處于平焊位置，首先用火焰預(yù)熱工件，然后裝上焊接工裝夾緊磨鞋本體，焊接工裝與磨鞋本體和堆焊層接觸的面的材料為奧氏體不銹鋼或銅合金；在磨鞋本體上用YD型硬質(zhì)合金焊條進(jìn)行堆焊，焊接完成后松開(kāi)內(nèi)卡，取下焊接工裝即可。一方面，該制造方法較為依賴一定特殊結(jié)構(gòu)的工裝，另一方面，該方法的焊接步驟任以堆焊為主。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法。
[0005]一種磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法，包括以下步驟:
[0006]I)在磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體與削磨體的清潔的結(jié)合面上焊上一層清潔的銅基焊條層或銀基焊條層。
[0007]優(yōu)選的，所述銅基焊條層或銀基焊條層的厚度小于或等于0.5mm。
[0008]2)將焊上銅基焊條層或銀基焊條層的磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體放置于石墨制模具內(nèi)。
[0009]3)在所述的銅基焊條層或銀基焊條層上鋪設(shè)混合層，所述混合層為清潔的銅基焊條顆粒與硬質(zhì)合金顆粒的均勻混合層或銀基焊條顆粒與硬質(zhì)合金顆粒的均勻混合層，在所述混合層中，所述銅基焊條顆?；蛩鲢y基焊條顆粒與所述硬質(zhì)合金顆粒的質(zhì)量比為5:5?4:6，并且，當(dāng)步驟2)中焊上銅基焊條層時(shí)，此步驟對(duì)應(yīng)的選用銅基焊條顆粒，當(dāng)步驟2)中焊上銀基焊條層，此步驟對(duì)應(yīng)的選用銀基焊條顆粒。
[0010]優(yōu)選的，所述銅基焊條顆粒或所述銀基焊條顆粒粒徑為4?6mm，所述硬質(zhì)合金顆粒的粒徑為5mm?7mm。
[0011]4)將整個(gè)石墨制模具及鋪設(shè)好所述混合層的磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體放置于電爐內(nèi)，在惰性氣體氣氛下均勻升溫至最高溫度，保溫25?30min，之后空氣冷卻至200?230°C，再保溫1.5?2小時(shí)，出爐，去除石墨制模具，即得到在磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體上帶有成型削磨體的磨鞋、銑鞋、或套銑筒，其中，選用銅基焊條顆粒時(shí)對(duì)應(yīng)的最高保溫溫度為940?960°C，選用銀基焊條顆粒時(shí)對(duì)應(yīng)的最高保溫溫度為720?750°C。
[0012]優(yōu)選的，在所述步驟2)中的所述石墨制模具與所述磨鞋、銑鞋或套銑筒的尺寸和形狀匹配，所述石墨制模具的內(nèi)表面與所述磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體的側(cè)面無(wú)縫隙貼合。
[0013]其中，結(jié)合面、銅基焊條、銀基焊條層、銅基焊條顆粒、銀基焊條顆粒、硬質(zhì)合金顆粒等都必須用丙酮進(jìn)行表面清潔。
[0014]削磨體與磨鞋、銑鞋、套銑筒本體的結(jié)合面熔為一體，焊接牢固，在整個(gè)磨鞋、銑鞋、套銑筒的削磨體內(nèi)部不存在空隙和氣孔，硬質(zhì)合金顆粒之間完全由銅基焊條或銀基焊條料沖滿，溫度控制準(zhǔn)確，硬質(zhì)合金顆粒不會(huì)出現(xiàn)過(guò)燒。用本發(fā)明所提供的方法制造的磨鞋經(jīng)使用證明強(qiáng)度和壽命都提高一倍以上。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0016]第一實(shí)施方式
[0017]實(shí)施例1
[0018]磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法包括以下步驟:
[0019]I)用丙酮清洗所有的硬質(zhì)合金顆粒、銅基焊條及磨鞋本體與削磨體的結(jié)合面，將銅基焊條剪成與硬質(zhì)合金顆粒同等大小的顆粒，并用丙酮清洗干凈，以備用。
[0020]2)在磨鞋本體的結(jié)合面上焊上一層銅基焊條層，所述銅基焊條層的厚度小于或等于0.5mm即可。
[0021]3)將焊上銅基焊條層的磨鞋本體放置于石墨制模具內(nèi)。石墨制模具為筒狀，與所述磨鞋的尺寸和形狀匹配。放置后，石墨制模具的內(nèi)表面與所述磨鞋本體的側(cè)面無(wú)縫隙貼合。并且，石墨制模具的高度大于所述磨鞋本體加上所述銅基焊條層和預(yù)制削磨體的高度，以留出之后步驟的操作空間。
[0022]4)在所述的銅基焊條層上鋪設(shè)混合層。所述混合層為銅基焊條顆粒與硬質(zhì)合金顆粒的均勻混合層。所述銅基焊條顆粒與所述硬質(zhì)合金顆粒的質(zhì)量比為4:6。所述銅基焊條顆粒與所述硬質(zhì)合金顆粒的粒徑比為1:1.1。所述硬質(zhì)合金顆粒的粒徑為5mm。在其他的實(shí)施例中，所述硬質(zhì)合金顆粒的粒徑為6mm或7mm。
[0023]4)將整個(gè)石墨制模具及鋪設(shè)好所述混合層的磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體放置于電爐內(nèi)，在惰性氣體氣氛下以960°C高溫保溫30min，之后空氣冷卻至200°C，再保溫2小時(shí)，出爐，去除石墨制模具，即得磨鞋。在其他的實(shí)施例中，在惰性氣體氣氛下以950°C或940°C高溫保溫25min或28min，之后空氣冷卻至210°C或220°C，再保溫1.5小時(shí)或1.8小時(shí)。
[0024]在銑鞋本體或套銑筒本體應(yīng)用上述步驟，同樣可得銑鞋或套銑筒。
[0025]第二實(shí)施方式
[0026]實(shí)施例2
[0027]磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法包括以下步驟:
[0028]I)用丙酮清洗所有的硬質(zhì)合金顆粒、銀基焊條及磨鞋本體與削磨體的結(jié)合面，將銀基焊條剪成與硬質(zhì)合金顆粒同等大小的顆粒，并用丙酮清洗干凈，以備用。
[0029]2)在磨鞋本體的結(jié)合面上焊上一層銀基焊條層，所述銀基焊條層的厚度小于或等于0.5mm即可。
[0030]3)將焊上銀基焊條層的磨鞋本體放置于石墨制模具內(nèi)。石墨制模具為筒狀，與所述磨鞋的尺寸和形狀匹配。放置后，石墨制模具的內(nèi)表面與所述磨鞋本體的側(cè)面無(wú)縫隙貼合。并且，石墨制模具的高度大于所述磨鞋本體加上所述銀基焊條層和預(yù)制削磨體的高度，以留出之后步驟的操作空間。
[0031]4)在所述的銀基焊條層上鋪設(shè)混合層。所述混合層為銀基焊條顆粒與硬質(zhì)合金顆粒的均勻混合層。所述銀基焊條顆粒與所述硬質(zhì)合金顆粒的質(zhì)量比為5:5。所述銀基焊條顆粒與所述硬質(zhì)合金顆粒的粒徑比為1:1。所述硬質(zhì)合金顆粒的粒徑為5mm。在其他的實(shí)施例中，所述硬質(zhì)合金顆粒的粒徑為6mm或7mm。
[0032]4)將整個(gè)石墨制模具及鋪設(shè)好所述混合層的磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體放置于電爐內(nèi)，在惰性氣體氣氛下以750°C高溫保溫30min，之后空氣冷卻至200°C，再保溫2小時(shí)，出爐，去除石墨制模具，即得磨鞋。在其他的實(shí)施例中，在惰性氣體氣氛下以730°C或720°C高溫保溫25min或28min，之后空氣冷卻至210°C或220°C，再保溫1.5小時(shí)或1.8小時(shí)。
[0033]在銑鞋本體或套銑筒本體應(yīng)用上述步驟，同樣可得銑鞋或套銑筒。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體與削磨體的清潔的結(jié)合面上焊上一層清潔的銅基焊條層或銀基焊條層； 2)將焊上銅基焊條層或銀基焊條層的磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體放置于石墨制模具內(nèi)； 3)在所述的銅基焊條層或銀基焊條層上鋪設(shè)混合層，所述混合層為清潔的銅基焊條顆?；蜚y基焊條顆粒與硬質(zhì)合金顆粒的均勻混合層，在所述混合層中，所述銅基焊條顆粒或所述銀基焊條顆粒與所述硬質(zhì)合金顆粒的質(zhì)量比為5:5?4: 6，并且，當(dāng)步驟2)中焊上銅基焊條層時(shí)，此步驟對(duì)應(yīng)的選用銅基焊條顆粒，當(dāng)步驟2)中焊上銀基焊條層，此步驟對(duì)應(yīng)的選用銀基焊條顆粒； 4)將整個(gè)石墨制模具及鋪設(shè)好所述混合層的磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體放置于電爐內(nèi)，在惰性氣體氣氛下均勻升溫至最高溫度，保溫25?30min，之后空氣冷卻至200?230°C，再保溫1.5?2小時(shí)，出爐，去除石墨制模具，即得到在磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體上帶有成型削磨體的磨鞋、銑鞋、或套銑筒，其中，選用銅基焊條顆粒時(shí)對(duì)應(yīng)的最高保溫溫度為940?960°C，選用銀基焊條顆粒時(shí)對(duì)應(yīng)的最高保溫溫度為720?750°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法，其特征在于:所述步驟2)中的所述石墨制模具與所述磨鞋、銑鞋或套銑筒的尺寸和形狀匹配，所述石墨制模具的內(nèi)表面與所述磨鞋本體、銑鞋本體或套銑筒本體的側(cè)面無(wú)縫隙貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法，其特征在于:在所述步驟I)中，所述銅基焊條層或銀基焊條層的厚度小于或等于0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磨鞋、銑鞋或套銑筒的制造方法，其特征在于:在所述步驟3)中，所述銅基焊條顆?；蛩鲢y基焊條顆粒的粒徑為4?6mm，所述硬質(zhì)合金顆粒的粒徑為5mm?7mm η
【文檔編號(hào)】B23K37/02GK104259709SQ201410492026
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】于恒波, 胡長(zhǎng)忠, 于恒軍 申請(qǐng)人:菏澤市恒大石油機(jī)械配件廠