機械熱加工實結

機械熱加工實習

——實習報告

讀了兩年大學，然而對于專業(yè)知識我們并不十分了解，雖然已經開了專業(yè)課，但也僅僅局限在理論上，實踐上可以說是一點都不熟悉。因此學校安排了約10天的實習，從七月八號至七月十九號，依次參觀見習了東營市易斯特石油專用管公司、勝利動力機械廠、勝利油田孚瑞特石油裝備公司、東營嘉揚精密金屬屬公司、勝利油田高原公司連續(xù)抽油桿分公司、勝利油田東新采油廠綜合大隊等。

前三天，主要是講理論知識，分別講了鍛造、焊接和鑄造。

理論知識：

1：鑄造，定義：鑄造是熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀、尺寸、成分、組織和性能鑄件的成形方法。分類：①普通砂型鑄造②特種鑄造

鑄造的工藝流程：

以應用最廣泛的砂型鑄造為例，鑄型準備包括造型材料準備和造型、造芯兩大項工作。砂型鑄造中用來造型、造芯的各種原材料，如鑄造原砂、型砂粘結劑和其他輔料，以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統(tǒng)稱為造型材料。造型、造芯是根據(jù)鑄造工藝要求，在確定好造型方法，準備好造型材料的基礎上進行的。鑄件的精度和全部生產過程的經濟效果，主要取決于這道工序。在很多現(xiàn)代化的鑄造車間里，造型、造芯都實現(xiàn)了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設備有高、中、低壓造型機、氣沖造型機、無箱射壓造型機、冷芯盒制芯機和熱芯盒制芯機、覆膜砂制芯機等。

鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后，帶有有澆口、冒口、金屬毛刺、披縫，砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子，因此必須經過清理工序。進行這種工作的設備有磨光機、拋丸機、澆冒口切割機等。

2：焊接 定義： 焊接即利用連接件之間的金屬分子在高溫下互相滲透而結合成整體的一種金屬結構構件連接方法。

分類 金屬的焊接,按其工藝過程的特點分有熔焊,壓焊和釬焊三類.

焊接裝置的特點

機械裝置 、供電裝置、 控制裝置

3：熱處理

定義 金屬熱處理即利用固態(tài)金屬相變規(guī)律，采用加熱、保溫、冷卻的方法，改善并控制金屬所需組織與性能(物理、化學及力學性能等)的技術。

三個過程 熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。

工藝 金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。

退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”。

鋼的氮化及碳氮共滲

概念：氮化是向鋼的表面層滲入氮原子的過程，其目的是提高表面硬度和耐磨性，以及提高疲勞強度和抗腐蝕性。它是利用氨氣在加熱時分解出活性氮原子，被鋼吸收后在其表面形成氮化層，同時向心部擴散。

氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調質－精加工－除應力－粗磨－氮化－精磨或研磨。

機械制造基本過程

機械制造是機器制造工藝過程的總稱，它包括將原材料轉變?yōu)槌善返母鞣N勞動總和可分為以下幾個主要環(huán)節(jié)：

1.產品設計2.生產技術準備3.毛坯生產4.切削加工5.產品檢測和裝配 

實地參觀見習

東營市易斯特石油專用管公司

七月十二日，我們來到東營市易斯特石油專用管公司，由于是第一天外出實習，因此老師格外強調了安全問題以及服裝問題。該公司是石油套管的專業(yè)生產廠家，共有4條套管生產線，可按API 5CT標準生產從￠73—￠339鋼級為H40、J55，K55、N80、L80、P110的各類油套管，公司擁有齊全的檢驗試驗設備，包括先進的探傷，擁有高級職稱2人，中級職稱7人，二級探傷人員1人，其他各類檢驗人員9人，檢測和實驗力量充實。這天我們著重看了隔熱管以及它的材料構成、結構性能等（如圖1）。隔熱管分內外兩層，且中空，內徑約73.02×5.51mm，外徑約為114.3×6.35mm，見習約為28mm，稠油粘度三萬以上，在隔熱管外部

有一些很薄的鋁片，作為吸氫劑。導熱系數(shù)分類：A級 0.04～0.08 B級 0.03～0.04 C級 0.01～0.03 D級 0.006～0.01

圖1

勝利動力機械廠

七月十三日，這是我們的第二站——勝利動力機械廠。勝利油田勝利動力機械集團有限公司是中國最大的燃氣發(fā)動機制造企業(yè)，燃氣機產品已進入天然氣、煤礦瓦斯、煉化尾氣、焦化尾氣、沼氣、秸稈氣（秸稈沼氣）和通風瓦斯氧化等所有可燃氣體領域，是國家火炬計劃重點高新技術企業(yè)和行業(yè)內唯一中國名牌產品。集團公司業(yè)務主要分兩部分：一是燃氣發(fā)電機組制造，包括燃氣（柴油）發(fā)動機及其發(fā)電機組（含修理產品）、煤礦瓦斯輸送系統(tǒng)和通風瓦斯氧化裝置；二是燃氣發(fā)電業(yè)務，目前已在全國31個省、市、自治區(qū)自建各種燃氣電站100多座，裝機70萬千瓦，年發(fā)電45億千瓦時，減排二氧化碳6000萬噸。見習過程中看了各種車床、機床、以及一些零件，印象較深的是連桿（如圖2），并且參觀了一條氣缸加工線（臥式車床CW6263——臥式車床——臥式車床CW6263——平臺——搖臂鉆床Z3080——立式銑床——曲軸連桿軸頸車床C43100——曲軸連桿軸頸車床CA6140——車床CW6100——數(shù)控床身銑床C616——普通車床C616···）。

圖2

連桿機構中兩端分別與主動和從動構件鉸接以傳遞運動和力的桿件。連桿多為鋼件，其主體部分的截面多為圓形或工字形，兩端有孔，孔內裝有青銅襯套或滾針軸承，供裝入軸銷而構成鉸接。 連桿是汽車發(fā)動機中的重要零件，它連接著活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復運動轉變?yōu)榍�軸的旋轉運動，并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。

勝利油田孚瑞特石油裝配公司

七月十四日，我們來到勝利油田孚瑞特石油裝配公司，顧名思義，勝利油田孚瑞特石油鋼管有限公司是一家專業(yè)從事石油專用管加工制造的國際化企業(yè)，是由勝利油田孚瑞特石油裝備集團公司、山東勝利石油鋼管有限責任公司、日本石油器材株式會社和北京油陸商貿有限公司共同投資成立的中外合資公司。公司目前擁有五條油套管螺紋加工生產線，兩條接箍加工生產線和一條石油專用油套管熱處理生產線，產品覆蓋φ60mm—φ508mm的H40，J55，K55，N80，L80，C90，T95，P110，Q125，HCP110等鋼級的各種API油套管和接箍，以及俄羅斯Gost標準油套管、大口徑套管、直連型、特殊扣油套管、膨脹套管等石油專用管產品工藝流程（如圖3）

圖3

特別指出：高頻直縫焊石油套管生產工藝流程：原材料檢驗 -> 縱剪 -> 備卷區(qū) -> 開卷 -> 矯平剪切對焊 -> 活套儲料 -> 跟蹤剪 -> 銑邊 -> 母材超聲波探傷-> FFX成型 -> 高頻焊接去內毛刺 -> 焊縫超聲波探傷 -> 焊縫熱處理 -> 空冷，水冷，定徑 ->飛鋸 -> 矯直 -> 平頭倒棱 -> 水壓試驗 -> 離線超聲波探傷 -> 通徑 -> 成品檢驗 -> 稱重測長 -> 噴標 -> 涂油打包 -> 最終檢驗

石油套管是一種大口徑管材，起到固定石油和天然氣油井壁或井孔的作用。套管是插入井孔里，用水泥固定，以防止井眼隔開巖層和井眼坍塌、并保證鉆探泥漿循環(huán)流動，以便于鉆探開采。在石油開采過程中使用的不同類型的套管： 表層石油套管、技術石油套管、油層石油套管。石油套管生產時，外徑通常為114.3毫米到508毫米。 石油套管[1]重量計算公式：[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)

石油套管強韌化熱處理工藝：一是采用回火后快速冷卻的方法避免高溫脆性，獲取韌性。、二是亞溫淬火法通過鋼種的不完全奧氏體化以有效地改善有害元素及雜質，提高韌性。第一種方法，對熱處理設備要求相對嚴格，需要添加額外成本。 東營嘉揚精密金屬公司

七月十五日，我們來到了東營嘉揚精密金屬公司。該公司采用精密鑄造和精密加工、表面處理等世界先進技術，生產經營不銹鋼、耐熱鋼、碳鋼、低合金鋼、高溫合金、有色合金等材質的各類高檔次精密鑄件及其深加工產品，企業(yè)服務于流體化工機械、食品機械、建筑五金、熱處理裝備、兵器、液壓氣動機械、船用裝備、廚房用具、五金工具、醫(yī)療器械、運動器材、計量設備、儀表、汽車配件、航空航天器等廣泛領域。如圖4：從左到右依次是模具、管件、熱處理裝備、爪具、模樣

在這家養(yǎng)精密金屬公司我們主要參觀了熔模鑄造過程。

熔模鑄造的工藝過程大致如下：模具制作-壓蠟模-修蠟-組樹-焙燒–熔煉澆注-清理-焊補修整-整形-熱處理-表面處理-加工-檢驗-入庫。過程可概括為制模——制殼——焙燒——澆注——除殼——清理。

公司使用的蠟是K512 蠟。

該工藝特點：

1、 用易熔模，不用開箱取模

2、 液體涂料，鑄型光潔、精確

3、 熱殼澆注，金屬液對形殼的復印性好

勝利油田高原公司連續(xù)抽油桿分公司

七月十六號，見習進入倒計時，我們來到勝利油田高原公司連續(xù)抽油桿分公司。該公司地處交通便利，四通八達山東省東營市成立于2001年勝利油田高原連續(xù)抽油桿有限責任公司主要經營生產、銷售連續(xù)抽油桿及施工作業(yè)。,注冊資金為8億(萬元)人民幣,員工人數(shù)約為壹拾陸名,地址是東營區(qū)東城府前街（開發(fā)區(qū)一類工業(yè)園區(qū)）;勝利油田高原連續(xù)抽油桿有限責任公司自成立以來，本著“質量第一，信譽至上”的經營宗旨，迅速發(fā)展，給客戶以質服務并以“重合同，守信用”給客戶一個滿意的承諾。

生產過程：連續(xù)抽油桿是利用焊接的方法將較短的桿連接起來，其長度一般在三千米左右，而其所用的焊接方法為閃光焊。閃光的主要作用是加熱工件。在此階段中，形成火花急流--閃光。在閃光過程中，工件逐漸縮短，端頭溫度也逐漸升高。隨著端頭溫度的升高，過梁爆破的速度將加快，動夾鉗的推進速度也必須逐漸加大。在閃光過程結束前，必須使工件整個端面形成一層液體金屬層，并在一定深度上使金屬達到塑性變形溫度。閃光對焊時在加熱過程中雖有熔化金屬，但實質上是塑性狀態(tài)焊接。

預熱閃光對焊是在閃光階段之前先以斷續(xù)的電流脈沖加熱工件，然后在進入閃光和頂鍛階段。預熱目的如下：

（1）減小需用功率可以在小容量的焊機上焊接斷面面積較大的工件，因為當焊機容量不足時，若不先將工件預熱到一定溫度，就不可能激發(fā)連續(xù)的閃光過程。此時，預熱是不得已而采取的手段。

（2）降低焊后的冷卻速度這將有利于防止淬火鋼接頭在冷卻時產生淬火組織和裂紋。

（3）縮短閃光時間 可以減少閃光余量，節(jié)約貴重金屬。

勝利油田東辛采油廠綜合大隊

七月十七號，我們來到了最后一站——勝利油田東辛采油廠。該廠位于山東省東營市，主要負責石油的開采，是我們所見的公司中唯一一個直接和采油掛鉤公司。廠中擁有較多的采油器械，如水泥車、空壓機、井架車等等以及與采油相關零件、部件。相關零件、部件有閘閥Ky25/65、采油井口裝置、電源開密封裝置、大四通、上法蘭、油管保護器、封隔器、防漏洗井器、底球平衡式、瀉油器、抽油桿扶正器等等。

漏油器 閘閥 采油井口裝置

圖4 部分零件、部件截圖

參觀了這么多個公司、廠子，映在我腦海最深的是機械制造業(yè)的發(fā)展越來越趨向于全球化、網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調的綠色制造，而對于我們這幫學生來說，就業(yè)所需的的不再僅僅是需要一個好大學的畢業(yè)證，再或者是一些其他的證，真正需要的是實踐，在實踐中理解理論，深化理論，再進一步升華理論，這才是我們真正需要做的！大學生似乎總喜歡將自己放在一個很高的位子，尤其是好大學的學生，這種優(yōu)越心理就更強烈，從而導致大家都忽略了這一重要的事實。要實現(xiàn)機械的自動化、智能化，不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應能力。當然這一切還需要我們大家進一步的努力。

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