[发明专利]用于钛合金油管接头加工工序中的冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛合金油管接头加工技术领域，具体涉及一种用于钛合金油管接头加工工序中的冷却方法。

背景技术

油管在石油天然气工业中钻探和开采过程中，是油气资源从地下到地面的必经通道，油管通过接头螺纹将一根根管子连接起来，形成数千米的管柱，油管接头的加工，属于较为精密的机械加工，但其专用性较强，在切削加工中，充分冷却是一个必不可少的环节。

在碳钢接头的车丝中，一般都使用切削液，可以把刀刃的热量带走和冲走切屑，以降低切削力，有效的冷却可以提高生产率和改善被加工油管接头表面质量，同时提高各工序加工刀具的寿命。

由于钛合金的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5-1/7)，切屑与刀具的前刀面的接触长度极端，切削时产生的热量不易散发，主要集中在钛合金油管接头表面的切削区和刀具的刀刃附近的较小范围内，由于切削温度很高，使刀具迅速磨损，传统的切削液(切削液是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的不足，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削及磨加工，属当前最领先的磨削产品。切削液各项指标均优于皂化油，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点)冷却的温度一般在室温范围内，对钛合金油管切削冷却加工的效果并不理想，严重影响了钛合金油管接头表面的质量和刀具的使用寿命。

发明内容

本发明克服了现有技术中使用切削液对钛合金油管接头加工过程中冷却仅仅只能将冷却的温度维持在室温范围内带来的对钛合金油管表面的质量和刀具的使用寿命影响，提供一种利用氮气使钛合金油管接头、车丝刀具在加工过程中处于低温冷却状态，从而延长刀具寿命及钛合金油管接头表面质量的用于钛合金油管接头加工工序中的冷却方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于钛合金油管接头加工工序中的冷却方法，该方法包括：

A、将液氮罐中的液氮通过热交换器转化为冷却的氮气；在热交换器中通过吸热的方式，将液氮转换为氮气。

B、使冷却的氮气分别从设置在车丝刀杆的冷却通孔和设置在车丝刀头上的冷却通孔流过；

C、控制冷却的氮气的温度范围为-60℃至-30℃，然后直接将其喷射到钛合金油管接头表面的切削区和车丝刀具上；

D、对钛合金油管接头进行车丝加工。

本机技术方案中通过将氮气的温度控制在-60℃至-30℃后(通过吸热后液氮蒸发，由绝热管连接温度计进行控制温度)将其直接喷射到钛合金油管接头表面的切削区和车丝刀具上，从而使钛合金油管接头表面的切削区和车丝刀具在车丝加工过程中始终保持在低温状态下工作，车丝刀具按50m/min的切削速度进行钛合金油管接头的车丝，钛合金油管接头表面粗糙度达到Ra1.5μm,很大程度上延长了车丝刀具的寿命，相对于使用切屑液冷却，车丝刀具寿命延长了5倍(例如使用切屑液冷却车丝刀具使用时间为加工2个钛合金油管接头，使用氮气进行冷却车丝刀具使用时间为加工10个钛合金油管接头，)，钛合金油管接头的加工合格率达到了90％，钛合金油管接头表面加工质量得到很大改善，车丝刀具磨损明显减少，切削的温度降低了30％。

现有的技术是常温切削液喷射到切削区和车丝刀具上，而液氮转换为-60℃左右氮气喷射在切削区和车丝刀上，相比常温切削液(冷却液)，冷却更快，带走的切削热越多，有效地提高了车丝加工刀具寿命。

更进一步的技术方案是，所述步骤C中氮气的温度为-60℃。

更进一步的技术方案是，所述步骤C中氮气的温度为-50℃

更进一步的技术方案是，所述步骤C中氮气的温度为-30℃

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于传统切屑液冷却，仅仅只能将温度控制在室温加工，切削温度还是会很高，从而加快车丝刀具迅速磨损，从而导致钛合金油管接头表面加工的质量，现在通过氮气将温度控制在很低，从而使车丝刀具磨损明显减少，延长了车丝刀具的使用寿命，从而提高了金油管接头表面加工质量。

具体实施方式

实施例1

一种用于钛合金油管接头加工工序中的冷却方法，其特征在于该方法包括：

A、将液氮罐中的液氮通过热交换器转化为冷却的氮气；

B、使冷却的氮气分别从设置在车丝刀杆的冷却通孔和设置在车丝刀头上的冷却通孔流过；