高钢级高Cr合金钢偏梯形油井管螺纹车削加工性能研究

摘要

随着油气勘探及开采不断向纵深发展，地质条件日益复杂，油井管面临的腐蚀环境越来越严酷，对其性能的要求也越来越高。BG95-13Cr作为一种高钢级高Cr合金钢材料，具有较优的综合性能，常作为油井管偏梯形螺纹管材，可在高温、高压、耐腐蚀等恶劣条件下工作。偏梯形油井管螺纹车削是一种重载切削方式，它对机床、刀具及夹具等整个工艺系统的要求较高，尤其是对刀具性能要求更为苛刻。本文基于偏梯形油井管螺纹的加工特点，结合加工现场的实际情况，通过切削试验和有限元仿真方法对BG95-13Cr偏梯形螺纹的切削加工性能进行研究，为企业生产提供了指导性建议。主要研究内容如下： ⑴根据螺纹的车削加工原理和特点，研究偏梯形螺纹的加工机理，为后续切削性能试验安排和加工现场的工艺改进提供指导性建议； ⑵基于偏梯形螺纹的加工特点，从切削力、切屑形态、刀具磨损和加工表面质量等方面着手，分三个阶段进行切削加工性能试验，研究偏梯形螺纹的切削加工机理，探索改善高钢级高Cr合金钢材料切削性能的加工工艺； ⑶运用有限元方法对偏梯形螺纹切削加工过程进行仿真，从理论上对试验结果进行验证，进一步揭示偏梯形螺纹切削加工机理，并对加工现场的实际情况进行仿真，根据仿真结果对加工现场提供了指导性建议。