钻杆摩擦焊后处理工艺制造技术

技术编号:6604918 阅读:373 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及的一种钻杆摩擦焊后处理工艺,包括退火步骤、淬火步骤和回火步骤,其退火步骤包括两次退火步骤,其中第一次退火步骤的退火温度为810-850℃,退火时间为80-100s;第二次退火步骤的退火温度为610-650℃,退火时间为1100-1300s。本发明专利技术相对于现有技术来说,其采用两次退火处理工艺,焊缝两侧组织相对均匀,无明显分界现象,焊缝冲击功达到120J左右,是最新API?Spec?5DP要求的最严值42J的2.85倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻探工程设备
,尤其涉及一种钻杆的焊接处理工艺,特别涉及一种钻杆摩擦焊后处理工艺
技术介绍
钻杆是钻井非常重要的构件,一般由钻杆管体和钻杆接头通过摩擦对焊而成。钻杆在井下的受力条件复杂,在使用时承受拉伸、扭转、弯曲、内压、外压等载荷作用,有时可能还要承受振动引起的交变载荷作用,这些力的作用常常导致钻杆在摩擦焊接处发生扭、 拉、疲劳等机理的断裂失效事故,造成巨大经济损失。现用钻杆摩擦焊接后一般采用一次退火处理工艺,其形成的焊缝附近组织存在明显组织分界及组织不均勻现象,容易导致摩擦焊接处断裂失效事故的发生。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种钻杆摩擦焊后处理工艺,该处理工艺采用两次退火处理工艺,可使钻杆焊接处为高度均勻化的焊缝组织,大幅度提高失效抗力,有效减少焊接处容易断裂失效事故发生的问题。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为一种钻杆摩擦焊后处理工艺,包括退火步骤、淬火步骤和回火步骤,其特征在于 其退火步骤包括两次退火步骤,其中第一次退火步骤的退火温度为810-850°C,退火时间为 80-100s ;第二次退火步骤的退火温度为610-650°C,退火时间为1100_1300s。在本专利技术一个优选实施例中,第一次退火步骤的退火温度为830°C,退火时间为 90s ;第二次退火步骤的退火温度为630°C,退火时间为1200s。本专利技术相对于现有技术来说,由于摩擦焊接处的焊缝冲击功提高后能容许更大缺陷、裂纹扩展阻力更大,因此失效抗力提高;通过试验室夏比V型缺口冲击试验,申请人发现采用一般摩擦焊接后一次退火处理工艺,焊缝两侧不均勻,分界明显,冲击功为80J左右。而本专利技术采用两次退火处理工艺,焊缝两侧组织相对均勻,无明显分界现象,焊缝冲击功达到120J左右,是最新API Spec5DP要求的最严值42J的2. 85倍。附图说明图1是现有摩擦焊接后处理工艺焊接处组织图。图2是采用本专利技术处理工艺的焊接处组织图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。现有钻杆一般摩擦焊接后处理工艺采用一次退火、淬火、回火处理,其处理后的金相组织如图1所示。此种处理工艺得到的焊接处的焊缝两侧不均勻,分界明显,焊缝冲击功在通常工艺执行较好情况下,仅达到80J左右。而本专利技术摩擦焊接后处理工艺采用两次退火处理,其处理后的金相组织如图2所示,第一次退火温度提高到810-850°C,时间为80-100S,第二次退火时间到1100_1300s,温度为610-650°C,然后进行淬火、回火处理,得到的焊缝两侧组织相对均勻,无明显分界现象,焊缝冲击功达到120J左右,是最新API Spec 5DP要求的最严值42J的2. 85倍。实验效果实施例1 产品规格5"钻杆,管体材质牌号为^CrMoNbTiB,接头材质牌号为 4137H一、一次退火处理工艺及其处理后性能参数1.工艺一次退火退火温度635°C 士5,电压(升温时间)260士 IOV(90士&),保温时间 270s淬火;淬火温度920°C 士5,电压(升温时间)320士 IOV (90士5s),保温时间90s,喷淋时间90s回火回火温度632°C 士5,电压(升温时间)275士 IOV (90士5s),保温时间300s2.经过其处理后的实验测定性能参数见表1 表 权利要求1.一种钻杆摩擦焊后处理工艺,包括退火步骤、淬火步骤和回火步骤,其特征在于其退火步骤包括两次退火步骤,其中第一次退火步骤的退火温度为810-850°c,退火时间为 80-100s ;第二次退火步骤的退火温度为610-650°C,退火时间为1100_1300s。2.如权利要求1所述的钻杆摩擦焊后处理工艺,其特征在于,所述第一次退火步骤的退火温度为830°C,退火时间为90s ;第二次退火步骤的退火温度为630°C,退火时间为 1200s。全文摘要本专利技术涉及的一种钻杆摩擦焊后处理工艺,包括退火步骤、淬火步骤和回火步骤,其退火步骤包括两次退火步骤,其中第一次退火步骤的退火温度为810-850℃,退火时间为80-100s;第二次退火步骤的退火温度为610-650℃,退火时间为1100-1300s。本专利技术相对于现有技术来说,其采用两次退火处理工艺,焊缝两侧组织相对均匀,无明显分界现象,焊缝冲击功达到120J左右,是最新API Spec 5DP要求的最严值42J的2.85倍。文档编号C21D9/50GK102212670SQ201110115909公开日2011年10月12日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日专利技术者史李镛, 彭丹玉, 雷霆 申请人:衡阳鸿锦石油钻具有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻杆摩擦焊后处理工艺,包括退火步骤、淬火步骤和回火步骤,其特征在于:其退火步骤包括两次退火步骤,其中第一次退火步骤的退火温度为810-850℃,退火时间为80-100s;第二次退火步骤的退火温度为610-650℃,退火时间为1100-1300s。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:史李镛雷霆彭丹玉
申请(专利权)人:衡阳鸿锦石油钻具有限公司
类型:发明
国别省市:43

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