超级13Cr工具接头的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种超级13Cr工具接头的制造方法，其包括下列步骤：制得坯料；锻造坯料；将锻造后的坯料加热到600-700℃进行去应力退火；淬火；回火。采用本技术方案可以制得力学性能达到110ksi超级13Cr工具接头。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其包括下列步骤：制得坯料；锻造坯料；将锻造后的坯料加热到600-700℃进行去应力退火；淬火；回火。采用本技术方案可以制得力学性能达到110ksi超级13Cr工具接头。【专利说明】
本专利技术涉及一种接头的制造方法，尤其涉及一种高合金接头的制造方法。
技术介绍
用于石油天然气钻探的钻杆是按APISPEC5DP标准生产制造的。其结构是在钻杆 管体两端各摩擦对焊一个外螺纹钻杆接头和一个内螺纹钻杆接头。符合APISPEC5DP标准 的钻杆为低合金钢材质。 随着石油工业的发展，钻杆的服役条件日趋恶劣，APISPEC5DP标准的低合金钢材 质钻杆已不能满足日益苛刻的钻井作业要求，迫切需要高合金钻杆。为此，市场上出现了铝 合金钻杆与钛合金钻杆。错合金钻杆是按照IS015546标准生产的。错合金钻杆是由错合 金钻杆管体与一个低合金钢制外螺纹接头和一个低合金钢制内螺纹接头通过细扣螺纹连 接而成的。钛合金钻杆的结构与铝合金钻杆类似。 采用铝合金钻杆与钛合金钻杆的主要目的有两个：一是利用铝合金钻杆与钛合金 钻杆比重低的特点钻探超深井，二是利用铝合金钻杆与钛合金钻杆可以抵抗硫化物应力腐 蚀的特性钻探含硫井。 对于某些含C02的气田，其地层为致密砂岩，如果采用常规的钻杆钻井、油管完井 的作业方式，产量仅有几万立方米/天，此外，由于对含有较高C0 2的气田必须采用超级 13Cr系列高合金油管产品，因此会导致开采产量过低而成本过高，无工业开采价值。 如果能够采用氮气钻井工艺，就可能解决上述问题而获得日产百万立方米天然气 的高产量。但采用氮气钻井工艺时，不能将钻杆提出以换成油管完井，否则将污染产层，使 产量重回几万立方米/天。这就需要一种抗C0 2腐蚀的超级13Cr高合金钻杆接头。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，采用该方法可以生产 出适配于超级13Cr钻杆的超级13Cr工具接头，进而将该钻杆用于开采含C0 2较高的气田。 根据上述目的，本专利技术提出了一种，其包括下列步 骤： (1)制得坯料； (2)锻造坯料； (3)将锻造后的坯料加热到600-700°C进行去应力退火； (4)淬火； (5)回火。 现有的高合金钻杆，包括铝合金钻杆与钛合金钻杆，均是通过细扣螺纹将钢制接 头与铝合金或钛合金管体连接。由于钢制接头与铝合金或钛合金管体存在电偶腐蚀，使得 钢制接头很容易产生严重腐蚀。采用本技术方案制得的超级13Cr工具接头，用于超级13Cr 钻杆，当其与超级13Cr管体连接时，不会发生电偶腐蚀，因此不会在接头部位产生严重腐 蚀。 在现有的工具接头制造工艺中，工具接头锻造后采用正火处理，正火处理的温度 一般为800?950°C。这种工艺会使得超级13Cr工具接头形成马氏体组织，使后续步骤难 以进行。而本技术方案通过采用600-700°C的去应力退火处理，使得处理后的超级13Cr工 具接头的组织为回火马氏体组织，从而便于后续加工。 在上述中，控制超级13Cr工具接头的化学元素质 量百分配比为：C0. 01 ?0· 05%，Si 彡 0· 5%，Μη0· 2 ?1. 0%，Crl2 ?14%，Mol ?3%，Ni4 ? 6%，余量为Fe和不可避免的杂质。 进一步地，在步骤（2)中，锻造温度为1150_1200°C。 进一步地，在步骤（4)中，淬火温度为950-1000°C。 进一步地，在步骤（4)中，淬火为油淬。 在现有的工具接头制造工艺中，淬火处理主要采用具有一定介质浓度的水基淬火 液进行整体淬火。采用水基淬火液淬火需调整介质的浓度。专利技术人通过大量试验和分析发 现，若淬火液浓度过高，则淬火效果不好；若淬火液浓度过低，则会失去介质作用，导致出现 淬火裂纹。同时在连续生产过程中，淬火液会有损耗，需随时监测介质浓度，给稳定生产带 来一定困难。因此，在本技术方案中，采用油淬的方式进行淬火。油的性能非常稳定，无须 调整介质浓度，也不会产生因浓度过高或过低产生淬火裂纹。 进一步地，在步骤（5)中，回火温度为600_650°C。 在上述中，在步骤（3)和（4)之间还具有将坯料进 行粗加工的步骤。 本专利技术所述的可以制得质量优秀的超级13Cr工具 接头，从而与超级13Cr管体适配生产超级13Cr钻杆。采用本技术方案制得的超级13Cr工 具接头与管体连接处不存在电偶腐蚀，不会在接头部位产生严重腐蚀。采用本技术方案制 得的超级13Cr工具接头可以达到llOksi以上的力学性能。 【具体实施方式】 下面将结合具体的实施例来对本专利技术所述的进行 进一步地详细说明。 实施例1-5 按照下列步骤制造超级13Cr工具接头： (1)制得坯料，控制其化学元素质量百分配比为：C0. 01?0.05%，Si彡0.5%， MnO. 2?1. 0%，Crl2?14%，Mol?3%，Ni4?6%，余量为Fe和不可避免的杂质； (2)将坯料在1150-1200°C进行锻造； (3)将锻造后的坯料加热到600-700°C进行去应力退火； (4)对坯料进行粗加工； (5)将经过粗加工后的坯料加热到950-1000°C后，在油槽中淬火冷却； (6)回火，控制回火温度为600_650°C。 表1列出了本案实施例1-5中工具接头的成分配比。 表1. (wt%，余量为Fe和其他不可避免的杂质）【权利要求】1. 一种，其包括下列步骤： (1) 制得坯料； (2) 锻造坯料； (3) 将锻造后的坯料加热到600-700°C进行去应力退火； (4) 淬火； (5) 回火。2. 如权利要求1所述的，其特征在于，控制超级13Cr 工具接头的化学元素质量百分配比为：CO. 01?0. 05%，Si彡0. 5%，MnO. 2?1. 0%，Crl2? 14%，Mol?3%，Ni4?6%，余量为Fe和不可避免的杂质。3. 如权利要求1所述的，其特征在于，在步骤（2)中，锻 造温度为1150_1200°C。4. 如权利要求1所述的，其特征在于，在步骤（4)中，淬 火温度为950-1000°C。5. 如权利要求1所述的，其特征在于，在步骤（4)中，淬 火为油淬。6. 如权利要求1所述的，其特征在于，在步骤（5)中，回 火温度为600-650°C。7. 如权利要求1所述的，其特征在于，在步骤（3)和（4) 之间还具有将坯料进行粗加工的步骤。【文档编号】B23P15/00GK104108003SQ201310139112【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月19日 优先权日:2013年4月19日【专利技术者】赵鹏, 于杰, 刘绍锋, 张春霞, 王鸣华 申请人:宝山钢铁股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级13Cr工具接头的制造方法，其包括下列步骤：（1）制得坯料；（2）锻造坯料；（3）将锻造后的坯料加热到600‑700℃进行去应力退火；（4）淬火；（5）回火。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，于杰，刘绍锋，张春霞，王鸣华，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31