石油天然氣行業零部件加工解決方案

寂靜天花板

　　海底的極端條件給石油和天然氣工業帶來了重大挑戰，并對生產該行業所需的高精密設備的制造商提出了更高要求。
" Z4 J) ~/ i* }7 @0 J3 u9 c　　由于對耐腐蝕性要求的不斷提高，在生產用來控制管道和機械組件(圣誕樹等)中流量的閥體時，面臨很大挑戰。在面臨不斷腐蝕和高壓的情況下，為了確保實現精確操作和零泄漏，這些閥門座槽對尺寸和表面光潔度公差的要求極高。
　　為了應對惡劣的條件，閥體通常在與石油、天然氣以及其他腐蝕性介質接觸面上使用先進的耐腐蝕材料，如雙相不銹鋼和Inconel鎳基合金。在鋼件閥體表面堆焊Inconel625是其中一種經濟可行的方式。但由于堆焊工藝會造成表面粗糙，所以這類工藝的加工難度比整體鎳基合金更高。
: c$ b# F0 U$ R$ _, o" ]" R1 w' X　　這些閥門的內孔設計需要更加穩定的內孔車削設置。閥座的設計對刀具的長懸深和徑向可達性也有很高的要求，而且容易導致振動。山特維克可樂滿為這些零件專門開發了獨特的解決方案。
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　　SL切削頭
　　這些基于CoroTurn® SL系列的專用切削頭的最小直徑規格為16毫米，結構簡單而輕巧,具有嚴絲合縫的鋸齒鎖接口。由于系統本身的剛性很好，能夠保證在加工中既能實現良好的徑向可達性，又能保證最小的切削振動。
$ B+ \0 d+ N7 n! j: f4 B3 p  ^　　可樂滿Coromant Capto®
. K8 r/ O* Q3 g% n1 L　　一個完整的解決方案需要具備穩定的機床接口，并能高效地快速換刀：可樂滿Capto接柄的尺寸大小為C6。換句話說，這類刀具能與常見的標準化機床接口完全兼容。
: E: s+ R: Y. y$ k8 p　　Silent Tools™ 減振刀具
　　這項應用需要一個專門為大型徑向尺寸設計的橢圓形接柄。相比圓形鏜桿，這種橢圓形橫截面能減少重量并提高刀具的縱向強度和剛度。盡管該類工藝需要很大的懸伸，Silent Tools減振刀具依然能通過極低的重量和高效的減振實現可靠、穩定的加工。
　　閥體座槽
　　閥座是閥體的關鍵特征，實際上閥門是緊緊貼合坐落在閥座上，因此，正確、無泄漏的組裝對閥體來說至關重要。如果加工過程中無法滿足嚴苛的公差要求，很可能會導致重新堆焊甚至報廢。
　　鎳基合金材料的低導熱性能是該材料的優勢，但這會提高加工過程中的切削力和切削溫度，因此，需要選擇正確的刀片材質和槽型，并采用專門的加工方法——“三次走刀法”,才能滿足對表面光潔度、公差和刀具壽命的要求。
　　客戶案例 —— 3次走刀法
　　閥座內孔車削
　　材料：堆焊鎳基合金625
　　操作：背鏜——粗加工和兩次精加工
　　工具
　　切削頭:CoroTurn SL背鏜鏜頭,25毫米
　　鏜桿: Silent Tools減振刀具、橢圓、減振
　　刀柄:可樂滿Capto C6
　　刀片: 粗加工刀片CCGX 09T308-AL、精加工刀片CCGX 09T304-A
　　切削參數
6 k/ }( d* x% S$ I　　切削速度 vc:
) \5 o5 v0 A" ~+ k　　粗加工(第1次)- 21米/分鐘 (70英尺/分鐘)
(70英尺/分鐘)
　　精加工(第2次)- 27米/分鐘
(90英尺/分鐘)
, q0 y8 ^) j, O) X; \　　精加工(第3次)- 27 米/分鐘
(90 英尺/分鐘)
$ B3 R; M- [5 B& Z2 A　　進給量：
　　粗加工(第1次)- 0.2毫米/每轉
0.008英寸/每轉)
- ?9 y! I0 e2 T* Q# p# t　　精加工(第2次)- 0.06毫米/每轉
(0.0025英寸/每轉)
　　精加工(第3次)- 0.02毫米/每轉
(0.0008 英寸/每轉)
　　切削深度：
　　粗加工(第1次)- 1.5毫米
5 ~% N0 o: n: R5 A, U" G　　精加工(第2次)- 0.1毫米 (0.004英寸)
　　精加工(第3次)- 0.1毫米 (0.004英寸)
　　表面粗糙度：
$ A" j" |- f4 x+ l$ y　　精加工(第2次)- < 22 cla (Ra 0.5)
8 P* E$ E+ u2 p0 F- A9 k0 t: y　　精加工(第2次)- 9 cla (Ra = 0.2)
　　結論
- i  v" a# n; J　　生產效率提升350%。
/ i; g; M  P/ d6 T, s6 s　　投資回收周期只需兩周(15個零件)
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