[发明专利]一种低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法

说明书

本发明公开了一种低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法，包括以下步骤：步骤A，截取合金钢坯，并对截取的合金钢坯进行锻打：步骤B，对冷却至室温的合金钢坯进行仿形加工，即对合金钢坯进行粗车削和粗铣齿仿形加工，从而得到爬升齿轮轴的半成品；步骤C，对半成品进行热处理；步骤D，对经过热处理后的半成品进行半精加工和精加工，从而得到低温重载高性能爬升齿轮轴。对截取的合金钢坯进行锻打，锻打方式得到的合金钢坯致密度高、韧性好且钢质纤维组成一定均匀流向形态；在仿形加工成所述半成品后，进行热处理，使得半成品的力学性能表现优异，在低温环境(‑40℃)下仍然保持强度高、延伸率大和冲击韧性高等优点。

技术领域

本发明涉及海洋平台爬升齿轮轴制造领域，尤其涉及一种低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法。

背景技术

升降装置是自升式海洋钻井平台的关键部分，作用为让桩腿和船体作相对的上下运动，从而使得平台主体能上下移动并将其固定在桩腿的某一个位置。齿轮齿条式升降装置采用液压马达驱动爬升齿轮实现桩腿升降，爬升齿轮不但要承受平台的巨大载荷，还要长期处于恶劣的海上环境，因此爬升齿轮轴作为爬升齿轮的关键部件，其制造工艺要求高。

但现有的爬升齿轮轴制造工艺，一是采用轧制钢材，容易出现密度疏松或大量缩孔的不良现象；二是缺乏热处理工艺，在-10～-30℃的低温环境下，现有的爬升齿轮轴力学性能就大大降低，产生脆性，易破损，更换爬升齿轮轴需要高昂维修费用；三是现有的爬升齿轮轴在低温重载的环境下容易断裂，存在极大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提出一种低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法，使得制造出来的爬升齿轮轴在低温重载环境下，仍然保持优异力学性能，不易断裂，耐磨损，使用寿命长。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种低温重载高性能爬升齿轮轴的制造方法，包括以下步骤：

步骤A，截取合金钢坯，并对截取的合金钢坯进行锻打：

步骤A1,对所述合金钢坯加热至1200～1300℃，并保温8～9h；

步骤A2，对经过加热保温后的所述合金钢坯进行粗锻，其中所述粗锻的开锻温度为1100～1200℃，所述粗锻的终锻温度为≥1000℃；

步骤A3，对经过粗锻后的所述合金钢坯进行扩散退火处理，其中所述扩散退火的加热温度为1100～1200℃，并保温8～9h；

步骤A4，对经过扩散退火后的所述合金钢坯进行精锻，其中所述精锻的开锻温度为1000～1100℃，所述精锻的终锻温度为≥900℃；

步骤A5，对经过精锻后的所述合金钢坯正火加热至880℃，保温8～9h，再风冷降温至200℃以下后进行回火处理，所述回火温度为680℃，保温8h，然后出炉空冷至室温；

步骤B，对冷却至室温的合金钢坯进行仿形加工，即对所述合金钢坯进行粗车削和粗铣齿仿形加工，从而得到爬升齿轮轴的半成品；

步骤C，对所述半成品进行热处理；

步骤D，对经过热处理后的所述半成品进行半精加工和精加工，从而得到低温重载高性能爬升齿轮轴。

优选地，还包括步骤E，检验所述低温重载高性能爬升齿轮轴的各项参数，若各项参数均合格则可包装入库。

优选地，所述步骤C包括以下子步骤：

步骤C1，对所述半成品进行加热保温；

步骤C2，将加热后的所述半成品在水基淬火循环池中进行淬火，控制水基淬火循环池中的液温为30～55℃，淬火时间为25～30min，所述半成品的冷却温度≤150℃；