加工刻槽钻杆耐磨带的堆焊技术

随着近地表层石油储量日益减少，逐步的超深井、大斜度井、大位移逐步取代了传统的浅、小位移井，成为了当今石油钻探的主要方式，并且海上石油钻井平台大量呈现。与之而来的问题便是钻井时间的大幅度延长、刻槽钻杆作用在套管上侧向力的不时增高，招致刻槽钻杆与套管的磨损问题更为突出。

 

   石油刻槽钻杆接头是石油钻探过程中的关键性部件,随着现代钻井技术的不时开展，对刻槽钻杆接头耐磨性的请求不时进步。所以进步石油刻槽钻杆接头的耐磨性能、延长其运用寿命、进步钻井效率是急需处理的工程实践问题。

 

   一、刻槽钻杆接头耐磨带:

 

   由于刻槽钻杆接头在接受猛烈的磨损的同时还接受冲蚀磨损,招致刻槽钻杆接头磨损快。为了进步刻槽钻杆接头的耐磨性，就呈现了刻槽钻杆接头耐磨带，所谓的刻槽钻杆接头耐磨带就是为了维护刻槽钻杆在钻井过程中不至于过度磨损，采用堆焊、喷焊方式将耐磨焊丝沿刻槽钻杆接头圆周方向堆焊、喷焊，堆焊、喷焊宽约30-50mm，厚2-3mm的环形带，此环形带及称之为刻槽钻杆接头耐磨带。刻槽钻杆接头耐磨带因其具有优于刻槽钻杆接头自身的耐磨性能，同时可以降低对套管的磨损的优点，从而对处理刻槽钻杆与套管的磨损这一问题起到关键性的作用。

 

   堆焊、喷焊作为现代资料加工与制造业中一种重要的制造和维修办法，常用来进步刻槽钻杆接头的运用寿命，降低刻槽钻杆接头耐磨带制形成本。人们研制出多种材质的合金粉末或药芯焊丝，给刻槽钻杆接头耐磨带带来较好的耐磨性和耐腐蚀性。同时,研制出的高硬度耐磨合金体系堆焊层还可用于其它工业部门中的耐磨零件的修复与制造。

 

   以下简单引见一下刻槽钻杆接头耐磨带常用的堆焊技术及硬度。

 

   二、采用明弧堆焊药芯焊丝堆焊刻槽钻杆接头耐磨带:

 

   明弧堆焊刻槽钻杆接头耐磨带的优势：（1）设备简单，操作便当；（2）焊前不预热，焊后无需热处置，焊接效率高，俭省能源；（3）配套出尘系统，焊机四周无烟尘，工作环境好； （4）焊道稀释率低，耐腐蚀耐磨损性能好。适用于钻井，采煤，矿山机械修复等野外作业。

 

刻槽钻杆接头堆焊多采用单层焊缝，对外形尺寸请求比拟严厉。如YD-100药芯焊丝在焊接过程中焊缝成形较好，飞溅少。并且YD-100药芯焊丝单层堆焊焊缝的洛氏硬度值比拟平均，在HRC60左右。

 

   三、采用等离子喷焊合金焊丝堆焊刻槽钻杆接头耐磨带:

 

   我国大多数油田运用的刻槽钻杆接头耐磨带是采用等离子喷焊工艺加工的，喷焊后，耐磨带硬度约为55HRC。采用D100合金焊丝喷焊刻槽钻杆接头耐磨带焊前焊件不预热，焊后不保温并具有反复可焊性，并且本钱降低、工艺烦琐，这种药芯焊丝的耐磨带资料经过实验和运用标明，与钢质刻槽钻杆接头相比，套管磨损减少86％；与经过碳化钨处置的刻槽钻杆接头相比，套管磨损降低76％；在大斜度井中，由于摩擦系数的减小，大大降低了钻具旋转阻力，扭矩增大30％，俭省燃料耗费10％；在裸眼钻井环境下，更大水平地维护了刻槽钻杆接头，减小了磨损。

 

D100关于刻槽钻杆接头耐磨带还能够反复堆焊。刻槽钻杆耐磨带磨损严重的刻槽钻杆，在原耐磨带上重新敷焊新的耐磨带(宽度不变)，敷焊层未呈现掉块和剥落现象，磨损平均，反复可焊。

 

   四、采用氧-乙炔火焰喷焊技术堆焊刻槽钻杆接头耐磨带:

 

   氧-乙炔火焰喷焊技术优势在于设备简单、操作灵敏，本钱较低等，采用镍基自熔合金粉末喷焊刻槽钻杆接头时要留意火焰喷焊工艺，假如喷焊工艺不当，喷焊层会经常呈现大量密集的气孔,以至在合金块边缘产生裂纹，所以采用氧-乙炔火焰喷焊时要留意：（1）工件预热并坚持喷焊粉末枯燥；（2）保证基体外表适宜的粗糙度,刻槽钻杆接头基体外表具有适度的凹凸不平能够进步喷焊层与基体金属之间的分离力,但并不是越粗糙分离力就越强；（3）纯熟控制喷焊操作技术。只需保证以上的工艺请求，就可减少气孔和微裂纹等缺陷,从而进步刻槽钻杆接头的运用寿命。

 

   五、如何切削加工堆焊、喷焊后的刻槽钻杆接头耐磨带:

 

   经过堆焊、喷焊后的刻槽钻杆接头硬度普通在HRC50以上，硬度高难加工，目前，加工高硬度的刀具资料有硬质合金刀具，陶瓷刀具和非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20牌号。

 

   （1）硬质合金刀具加工刻槽钻杆接头耐磨带:由于硬质合金刀具自身刀体的硬度在HRC71-76之间，加工HRC45以下的硬资料比拟合适，所以加工刻槽钻杆接头耐磨带会呈现刀具不耐磨的现象，并且加工效果得不到进步，刀具费用较高，影响整体经济效益。

 

   （2）选择陶瓷刀具加工刻槽钻杆接头耐磨带:陶瓷刀具的硬度高于硬质合金刀具，刀体自身的硬度在HRC95-100之间，但陶瓷刀具有一个最大的缺陷就是脆性大，横向断裂强度低，接受冲击载荷才能弱，所以在切削硬度低于HRC55以下和采用小进给量时，陶瓷刀具是较好的选择。

 

   （3）选择超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20牌号加工刻槽钻杆接头耐磨带：我国超硬是一家集切削刀具之设计、研讨、制造、销售与效劳为一体的公司。不时努力开发，为客户提供专业，高效的刀具、刀具计划，并且不时改良产质量量及消费制造技术，专业位置深获企业各界分歧的肯定，助力汽车，航空航天，电力设备，矿山机械等行业发明更美妙的新世纪。

 

    超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20牌号是特地针对刻槽钻杆接头耐磨带所研制的。非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20牌号与传统的立方氮化硼刀具相比增加了韧性，不只具有较高的硬度，而且耐磨性和抗冲击性能兼具，吃刀深度无上限，大余量切削加工刻槽钻杆接头耐磨层不崩刀，而且进步加工效率，降低了加工本钱。合适批量加工HRC45以上的刻槽钻杆耐磨带。

 

   六、总结:

 

   随着钻井技术的不时开展和勘探开发的需求，对钻具的运用请求更为严厉，采用堆焊、喷焊技术推进了钻井行业的开展，但堆焊、喷焊零件作尴尬切削资料曾一度限制了刻槽钻杆制造业的加工效率和消费本钱。之后随着刀具行业新资料新技术新工艺的新陈代谢，促进了刻槽钻杆制造业的开展。

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