石油天然气行业零部件加工解决方案

寂静天花板

　　海底的极端条件给石油和天然气工业带来了重大挑战，并对生产该行业所需的高精密设备的制造商提出了更高要求。
3 p' c7 I7 L) G% o/ r: w　　由于对耐腐蚀性要求的不断提高，在生产用来控制管道和机械组件(圣诞树等)中流量的阀体时，面临很大挑战。在面临不断腐蚀和高压的情况下，为了确保实现精确操作和零泄漏，这些阀门座槽对尺寸和表面光洁度公差的要求极高。
6 v& s$ Q3 F6 n  p: `! Q$ h　　为了应对恶劣的条件，阀体通常在与石油、天然气以及其他腐蚀性介质接触面上使用先进的耐腐蚀材料，如双相不锈钢和Inconel镍基合金。在钢件阀体表面堆焊Inconel625是其中一种经济可行的方式。但由于堆焊工艺会造成表面粗糙，所以这类工艺的加工难度比整体镍基合金更高。
　　这些阀门的内孔设计需要更加稳定的内孔车削设置。阀座的设计对刀具的长悬深和径向可达性也有很高的要求，而且容易导致振动。山特维克可乐满为这些零件专门开发了独特的解决方案。

　　SL切削头
6 p9 P+ m; Y5 m( g　　这些基于CoroTurn® SL系列的专用切削头的最小直径规格为16毫米，结构简单而轻巧,具有严丝合缝的锯齿锁接口。由于系统本身的刚性很好，能够保证在加工中既能实现良好的径向可达性，又能保证最小的切削振动。
, c5 [/ w# W) R: W! P8 ]　　可乐满Coromant Capto®
$ d  l9 Z9 @* o7 n　　一个完整的解决方案需要具备稳定的机床接口，并能高效地快速换刀：可乐满Capto接柄的尺寸大小为C6。换句话说，这类刀具能与常见的标准化机床接口完全兼容。
　　Silent Tools™ 减振刀具
　　这项应用需要一个专门为大型径向尺寸设计的椭圆形接柄。相比圆形镗杆，这种椭圆形横截面能减少重量并提高刀具的纵向强度和刚度。尽管该类工艺需要很大的悬伸，Silent Tools减振刀具依然能通过极低的重量和高效的减振实现可靠、稳定的加工。
7 c% z+ M. o; i% W. @, w　　阀体座槽
: x8 o. j+ t1 x　　阀座是阀体的关键特征，实际上阀门是紧紧贴合坐落在阀座上，因此，正确、无泄漏的组装对阀体来说至关重要。如果加工过程中无法满足严苛的公差要求，很可能会导致重新堆焊甚至报废。
　　镍基合金材料的低导热性能是该材料的优势，但这会提高加工过程中的切削力和切削温度，因此，需要选择正确的刀片材质和槽型，并采用专门的加工方法——“三次走刀法”,才能满足对表面光洁度、公差和刀具寿命的要求。
5 [) v$ k' g0 q' l  K$ y　　客户案例 —— 3次走刀法
5 O2 w0 ]& C7 X1 v. G: v　　阀座内孔车削
　　材料：堆焊镍基合金625
　　操作：背镗——粗加工和两次精加工
$ y! u; Q  h5 ?7 \* O7 C　　工具
" U, t" @' |+ O% a  S　　切削头:CoroTurn SL背镗镗头,25毫米
- a; ^  p8 i. r: Q' P8 R　　镗杆: Silent Tools减振刀具、椭圆、减振
　　刀柄:可乐满Capto C6
　　刀片: 粗加工刀片CCGX 09T308-AL、精加工刀片CCGX 09T304-A
  ?* K1 _1 x4 N　　切削参数
# c+ c5 |- v6 D3 u* s　　切削速度 vc:
# E8 L/ Y* N, z! j" H- X7 X  q　　粗加工(第1次)- 21米/分钟 (70英尺/分钟)
(70英尺/分钟)
　　精加工(第2次)- 27米/分钟
(90英尺/分钟)
　　精加工(第3次)- 27 米/分钟
(90 英尺/分钟)
$ I/ l* }2 R* V" p　　进给量：
　　粗加工(第1次)- 0.2毫米/每转
0.008英寸/每转)
　　精加工(第2次)- 0.06毫米/每转
(0.0025英寸/每转)
3 k" o: j. J9 N7 }( \　　精加工(第3次)- 0.02毫米/每转
(0.0008 英寸/每转)
/ B4 I8 E. i7 D& P2 I　　切削深度：
　　粗加工(第1次)- 1.5毫米
　　精加工(第2次)- 0.1毫米 (0.004英寸)
) T6 u4 @4 k+ }2 P2 Z" f7 n9 b, w　　精加工(第3次)- 0.1毫米 (0.004英寸)
* |6 [$ _- V: P1 M　　表面粗糙度：
+ ^$ P" w9 t) h8 s% K9 ?　　精加工(第2次)- < 22 cla (Ra 0.5)
/ V) Z* r% `+ j2 a& E* q  c　　精加工(第2次)- 9 cla (Ra = 0.2)
　　结论
　　生产效率提升350%。
　　投资回收周期只需两周(15个零件)