压裂头是油田压裂作业中安装在采油（气）树顶部，用于汇集多条管线压裂液，实现多管线注入的重要设备，适用于大排量、高压力压裂作业。
图5所示为系统的逆键合图，根据其可推导出开环电流控制的方法。图中，两个电流传感器通过双因果键进行因果逆转，同时得到两条不相交的双向因果路径，这两条路径分别指向控制信号（m1和m2）对应的所需逆向模型的输出，由此可以证明该模型为可逆模型[7]。
压裂头系大型零件，单件小批生产，基本不进行热处理工艺试验，现连续两次发生压裂头热处理后出现裂纹的重大质量事故，不仅严重影响生产，且造成重大经济损失。
压裂头的形状如图1所示。工艺流程：锻造成形→正火→粗加工→划线→钻镗中间大孔→调质→机加工去掉氧化皮→探伤。
以国家政策为导向，引导社会资本积极地投资体育产业，壮大体育产业投资主体，促进体育消费，培养居民的体育消费意识及体育运动意识。当提高全民身体素质被纳入国家和各省市政府工作之中时，鼓励全民健身，培养国民的体育运动意识以及体育消费意识就成为发展体育产业的重要一环。随着国民可支配收入的不断提高，体育产品层出不穷，体育消费支出占总消费支出的比重也随之不断上升是发展体育产业的要求之一。新常态下，体育产业正在作为新的经济增长点，改善着经济消费结构，成为拉动内需的动力引擎。
压裂头材料为30CrNi2MoV。技术要求：230～286HBW。产品最大直径为750mm，高度为890mm，中心孔尺寸为φ130mm，结构尺寸如图2所示。
热处理后，去掉氧化皮，探伤，发现压裂头内孔裂纹形貌如图3所示，靠近内孔小凸台端面有肉眼可见的裂纹，如图4所示。
图1 压裂头形状
（1）压裂头锻件材质 压裂头的毛坯是由外协单位提供，毛坯入厂时通过超声波探伤检测，压裂头毛坯夹杂物及高低倍组织均满足技术要求。
图2 压裂头示意
图3 压裂头内孔裂纹形貌
（2）压裂头热处理工艺 热处理工艺如图5所示。通过对压裂头进行取样分析，发现压裂头力学性能、微观组织及晶粒度均满足技术要求。
（3）裂纹形貌 对裂纹进行取样分析，裂纹形貌如图6所示，裂纹是在热处理过程中产生的。
一般情况下选用P>0.05，P<0.05或P<0.01 3种方式表达，无须细分为P<0.001或P<0.0001。当P<0.05或P<0.01，均写为组间比较差异有统计学意义，并写明所用统计分析方法的具体名称，统计量的具体值。如成组设计资料的t检验、方差分析、q检验等。统计量的具体值，如t=2.10，F=8.78等。涉及到具体参数时给出95%可信区间。文中“差异有显著性”“差异无显著性”等均写为“差异有统计学意义”“差异无统计学意义”。差异有统计学意义时，其后标明P值，差异无统计学意义则不写P值。标准写法：差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；P<0.05为差异有统计学意义。
图4 靠近内孔小凸台端面上的裂纹
深入了解热处理过程，热处理油池的容量为30t左右，冷却过程中向油池注入空气进行搅拌，油池冷却效果不是很好。
查阅有关手册资料得知，30CrNi2MoV的端淬试样直径远小于压裂头的有效厚度，在冷却效果较好的油池中，如果仅采用空气搅拌而不采取其他的方法，压裂头也是无法淬透的。
原苏联聂姆琴斯基做了大量的试验，对于非淬透性钢，在油淬后测得残余应力与直径的关系，如图7所示。应力的作用方式和大件淬裂产生的力学模型如图8所示。
图5 热处理工艺
图6 裂纹形貌
图7 大型产品淬火后的残余应力图
图8 大型件应力的作用方式和淬裂产生的力学模型
由于压裂头中心孔较小，在冷却过程中，中心孔内表面不能很好地冷却，由图7可知，中心孔内表面为拉应力，这是因为在冷却末期，外层金属（图8阴影线部分），已先于内部冷至低温（直到室温），这时内部金属的温度必然不同程度地高于外层，当心部金属随后继续降温时，因伴随的体积收缩受到外层金属的强制约束，而在中心部分产生三向拉应力，其最大拉应力主要作用在大型件的截面中心处。金属力学性能理论表明，金属在三向拉应力作用下，大大约束了塑性变形能力，使其转变为脆性状态，极易产生低应力脆性断裂，这就是具有珠光体组织的大型零件心部金属，在热应力作用下形成裂纹（被淬裂）的根本原因。
为解决压裂头淬裂的问题，利用组织应力与热应力在大件截面中心处能相互抵消的原理，采用中心孔通水强冷的整体加热的普通淬火方法，使最大拉应力尽可能从内孔表面移至截面内部，这就可以避免中心孔开裂，同时使内层淬裂的危险性减小。
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生产实践证明，采用中心孔通水的强制冷却方式，压裂头热处理后，不再有中心孔内表面裂纹现象发生。
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