冶轧质量对钎钢性能与凿岩寿命的影响

本文论述了冶轧工艺对中空钢的性能及其制成钎杆凿岩寿命的影响。结合钎杆凿岩过程中的工作应力,分析了钎杆内外疲劳源点的产生、扩展及瞬间破断的情况。通过比较四种冶轧工艺的钎钢性能及其凿岩寿命,指出了缩孔夹杂、脱碳、晶粒粗化等冶金缺陷,是改善钎钢性能和提高钎杆凿岩寿命必须注意的问题。此外,提高中空钢锭、坯、材的内外表面质量是消除钎杆内外疲劳源点产生,避免钎杆早期断裂,稳定凿岩寿命的关键途径。     

XGQ27中空钢的研制

西宁特殊钢集团公司自1986年以来研制并生产了各种规格的中空钢和梯型螺纹重型凿岩机钎杆，针杆的质量和使用寿命已达到国内先进水平。重型凿岩机钎杆采用的钢种为23CrNi3MoA，该钢经热处理后具有良好的韧性和较高的强度，并且二者配合良好。但是，该钢成本较高；采用热穿孔一冷轧方法生产中空钢，操作难度较大，中空钢内表面易产生微裂纹。为了解决上述问题，参照国外钎具用钢钢系，研制了XGQ27中空钢。1试验钢种钎杆在服役时受到轴向压应力、扭转应力及弯曲应力等循环应力的作用，同时承受高频率的冲击功，所以钎杆的材质必须有较高的…     

我国钎钢钎具工业生产现状及发展趋势

概述了我国钎钢钎具(包括中空钢材,冲击式凿岩钎杆和硬质合金凿岩钎头)工业生产现状及发展趋势,分析结果得出,我国钎钢钎具工业应加强整体钎杆、凿岩钻车用钎杆和潜孔钻具的生产与研制工作。     

奇数边中空钢钎杆几何参数及拉拔过程数值模拟

为了提高凿岩钎杆用中空钢的使用寿命,设计了奇数边截面形状的中空钢。比较了正六、正七、正八、正九边形中空钢的抗拉压和抗弯曲能力,结果显示奇数边中空钢的抗断裂和抗弯曲能力更强。对正七边中空钢进行了滚动模拉拔成型过程的数值模拟,结果表明,成型外形符合标准技术要求,应力和温度分布均匀,该方法可用于制造奇数边中空钢钎杆。     

破碎锤钎杆锥头劈裂原因分析

42CrMo钢Φ180 mm热轧圆钢制造的破碎锤钎杆，某客户在使用不久便产生钎杆锥头纵向劈裂现象。经对劈裂钎杆进行断口形貌、金相组织等理化分析。结果表明：钎杆锥头纵向劈裂属于疲劳断裂，引起疲劳断裂的主要因素是钎杆心部存在沿纵向贯通性裂纹，而贯通性裂纹则来源于原材料圆钢，其原因是连铸坯中心缩孔在轧制时未能完全轧合有关。通过试验方案改善连铸坯内部质量，优化轧制工艺，完善入坑缓冷制度，最终解决大规格圆钢心部裂纹的质量问题。     

凿岩钎杆用中空钢热穿—热轧法生产工艺

介绍了凿岩钎杆用中空钢最新生产工艺－热穿－热轧法，其主要工艺过程是：采用物制中频感应器加热管坯，曼内斯曼式二辊穿孔机斜轧穿孔，阿塞尔式三辊轧管机轧管减轻，六辊轧机热轧成型，采用此工艺生产的中空钢符合ＩＳＯ７２２和ＧＢ１３０１标准的要求。     

钎钢寿命试验台的研究

钎钢寿命试验台采用现代液压激振和程序控制手段,根据钎杆工作载荷谱,运用随机疲劳的试验方法,对钎杆施行程序强化加载,实现室内快速等效模拟。运用钎钢寿命试验台能对钎钢寿命进行精确地估测;快速、定量地进行钎杆综合质量检测。     

凿岩用奇数边中空钢的轧制工艺研究

针对目前钎杆用中空钢的使用寿命短问题,设计了横截面为奇数边形的正七边形中空钢。然后借助ABAQUS软件,建立了其轧制计算模型,给定中空钢在轧制过程中的一系列工艺参数,进行了热力耦合的非线性数值模拟。所得数值模拟结果变形合理,应力场和温度场分布均匀。     

冶金质量对小钎杆寿命影响的试验研究

试验表明，冶金质量对小钎杆疲劳寿命有很大影响，大压缩比、较低的氧含量等因素使小钎杆疲劳寿命得到较大幅度提高。     

发挥钨矿资源优势 建设钎钢钎具强国

建设以“新型硬质合金钎具”和“长寿命冲击凿岩钎杆”为标志的有中国特色的现代化钎钢钎具工业,是我国新一代“资源-高科技-外向型”民族工业一个具有战略意义的新的生长点。我国已具备发展现代化钎钢钎具工业所需的人力资源与学科优势,以及雄厚的技术和产业基础,建议在深化体制改革的基础上,将钎钢钎具列为我国重点发展的支柱产业之一,希望政府主管部门着力予以关注、引导和支持。     

凿岩钎杆用中空钢热穿─热轧法生产工艺

介绍了凿岩钎杆用中空钢最新生产工艺──热穿─热轧法，其主要工艺过程是：采用特制中频感应器加热管坯，曼内斯曼式二辊穿孔机斜轧穿孔，阿塞尔式三辊轧管机轧管减径，六辊轧机热轧成型。采用此工艺生产的中空钢符合ＩＳＯ７２２和ＧＢ１３０１标准的要求。     

Processing practice of Baosteel drill pipes

Drill pipe products are the most critical service requirement,the highest performance requirement and the highest quality reliability OCTG products.Through the continuous research on steelmaking,upset, heart treatment,straightening and friction welding,Baosteel improves the key technical parameters which affect the quality of drill pipe,such as material purity,Miu of internal upset transition area,toughness and straightness.Baosteel drill pipe products have met the demanding requirement of drilling operations.By BRP dephosphorization and LF desulfurization,the P,S content of Baosteel drill pipe is very low.The S content of S-135 drill pipe can be controlled in less than 10ppm.Baosteel designs a new closed-loop control system of upset end induction heating system.The system use temperature measurement inside the oven and closed-loop control.The temperature accuracy of the system can be guaranteed within the±15℃to get a stable upset quality.The upsetting process of the drill pipe is optimized by using patented technology and made the Miu from 100 mm to 140 mm.This make a substantial increase in fatigue life of the drill pipe.To improve the impact toughness of the drill pipe body,the drill pipe body material is changed from Cr-Ni-Mo system to Cr-Mo-V system and the heat treatment is changed from oil quenching to water quenching.To improve the impact toughness of the tool joint,the tool joint furnace is upgraded to improve heating capacity.To improve the impact toughness of the weld zone,a new fuzzy control system of weld zone heat treatment is developed.The temperature accuracy of the system can be guaranteed within the±5℃to get a stable heat treatment quality.A new drill pipe straightness automatic detection devices and self-learning method of straightening are developed to achieve automated straightening.A welding process with high speed,single-stage pressure and high forging force is applied to inertia friction welding.A welding process with low speed,three-stage pressure and low forging force is applied to continous friction welding.     

凿岩钎头壳体温挤压精密成形力能分析

采用钎头壳体温挤压精密成形专利技术生产了小型凿岩钎头。从分析钎头壳体温挤压成形特点入手，将非轴对称正反复合挤压问题转化为轴对称锥孔反挤问题，再通过曲线的平移和拉伸变换，推导出钎头壳体温挤压力和变形功的近似计算公式，从理论上确定了挤压力的主要影响因素及其变化规律，为该项新工艺的模具设计和设备选择提供了理论依据。     

矿山钻杆用60Si2MnA弹簧钢的研制开发

采用转炉+LF(VD)精炼工艺生产60Si2MnA弹簧钢,研究了转炉冶炼、LF(VD)精炼、连铸及轧制关键工艺技术和过程控制要点,对钢的性能指标及使用情况进行了分析。结果表明:产品实物质量良好,完全满足标准要求;该钢应用于加工矿山钻杆产品,综合性能及疲劳寿命优异。     

采矿型液压凿岩机卸钎问题的研究

采矿型液压凿岩机装卸钎杆的辅助作业时要求空打，否则时间过长，影响生产效率，而空打又容易造成活塞卡紧，现介绍一种即可空打便于卸钎而又消除活塞卡紧的具体措施的理论研究及实际效果。     

高效低耗复合钎具的研究和应用

近几年来,中国地质大学(武汉)研制成功具有片状和球齿钎具综合优势的新一代复合钎头和复合整钎,开始批量投入市场使用。该系列钎具是在长期、大量凿岩实践经验的基础上,运用力学和仿生学原理,对传统钎具实现了扬长避短,其钻速、寿命和硬质合金片齿有效利用率,均显著优于相应凿岩条件下目前国内外普遍使用的片状和球齿钎具。     

基于非铝脱氧工艺的高品质轴承钢关键冶金技术研究

我国高品质轴承钢生产技术已取得了长足进步,部分企业的轴承钢质量处于世界先进水平,但质量稳定性与世界领先水平仍存在一定差距.目前,国内外主要采用铝脱氧工艺生产轴承钢,通过铝脱氧和造高碱度渣快速降低钢液中氧含量,高品质轴承钢中全氧质量分数已经可以控制在5×10^-6以下,但仍存在大颗粒球状(Ds类)类夹杂物导致疲劳失效的难题,以及超低全氧和钛含量难以稳定控制、小方坯连铸水口堵塞等问题.针对上述问题,本研究提出了非铝脱氧工艺生产轴承钢,即在转炉出钢时加入硅锰合金预脱氧,钢包精炼炉(LF)向渣面加入硅质脱氧剂扩散脱氧,真空循环脱气精炼(RH)真空深脱氧,保证钢液全氧质量分数在8×10^-6左右.在保证钢液低铝低钛的同时,利用低碱度渣改变夹杂物类型,控制夹杂物塑性化,从而有效地解决钢液流动性问题.利用超声疲劳试验机对两种工艺轴承钢疲劳寿命进行测定,阐明了不同类型夹杂物对疲劳性能的影响,剖析了不同工艺轴承钢的疲劳断裂机理,研究了引起疲劳裂纹的夹杂物临界尺寸.