石油钻杆摩擦焊的质量控制

摩擦焊的规范控制石油钻杆管体材料为40Mn,工具头材料为35CrMo,焊接断面外径141毫米,内径100毫米。石油钻杆摩擦焊接的特点是: ①钻杆的焊接断面大,当摩擦线速度和摩擦压力一定时,断面积越大,峰值和稳定值功率越高,要求电机功率也越大。②钻杆直径大、壁厚,焊接表面不易全面接触,特别是在初始摩擦阶段,由于焊接表面的弹性接触,摩擦压力分布不均等原因,使焊接表面由开始接触摩擦到功率开始稳定和接头产生显著摩擦变形量这一段时间较长。③钻杆管体与工具头材料的碳当量较高,焊缝容易淬硬,所以要求接头温度分布要宽,使接头焊后冷却缓慢,防止淬硬。     

摩擦焊在我国石油钻杆制造中的应用

摩擦焊以优质、高效、低耗、环保的优势成为目前石油钻杆制造的关键技术之一,但石油钻杆摩擦焊接头存在强韧性能较低的问题,目前最常用的解决方法是通过局部感应退火+调质处理的焊后热处理消除焊接残余应力,提高接头的强韧性指标。综述了摩擦焊在国内外石油钻杆制造中的应用现状,指出石油钻杆摩擦焊存在的问题,并分析焊后热处理对于解决石油钻杆摩擦焊接头强韧性低的问题的作用和现状。     

地质钻杆摩擦焊接头组织与性能

首次采用摩擦焊接工艺对地质勘探用钻杆的管体与接头进行了焊接试验。探讨了不同的热处理工艺条件对DZ60钢钻杆管体与40Cr钢接头摩擦焊接头组织与性能的影响,并与采用热墩粗工艺生产的钻杆管体组织与性能进行了对比。试验结果表明,采用摩擦焊接及焊后调质热处理工艺制造的DZ60地质钻杆焊接接头的常规力学性能指标均高于地矿部DZ60地质钻杆管材的技术标准规定的数值,并优于采用现行热墩粗工艺制造的钻杆管材的力学性能数值。同时发现,采用合适的焊后回火热处理温度,可以有效提高焊接接头的抗拉强度与屈服强度,使其各项力学性能达到DZ60钻杆管材的技术标准,从而有效减少地质钻杆摩擦焊接头焊后热处理工艺,降低制造成本。     

小口径绳索取芯地质钻杆摩擦焊工艺的研究

用摩擦焊方法焊接绳索取芯钻杆是合理可行的,它可减少钻杆连接的螺纹数量,提高钻杆的强度和刚度,促进绳索取芯钻进技术的发展。在取得了良好的试验室研究结果的基础上,又对一小批摩擦焊钻杆进行了钻井试验。结果表明,摩擦焊接头性能和装配焊接精度都能够满足绳索取芯钻进的各项试制要求。     

摩擦焊形变热处理系统的研究与开发

针对目前石油钻杆摩擦焊接头塑韧性差、生产效率低等问题,根据石油钻杆摩擦焊接过程的特点和形变热处理原理,提出了石油钻杆形变热处理摩擦焊工艺,实现了摩擦焊接过程和形变热处理过程的统一.通过改装基于自主研发的摩擦焊机主轴系统,设计研制了形变热处理装置、控制系统以及回火系统,开发了具有形变热处理功能的混合型摩擦焊机.基于PLC...     

热处理工艺对摩擦焊接钻杆力学性能的影响

摩擦焊接钻杆要求其机械性能达到行业标准要求,钻杆焊后的机械性能是由合理的焊接工艺和正确的热处理工艺保证的。通过对具体工艺生产的钻杆的检验结果进行分析,探讨了如何郭据焊后钻杆的力学性能和金相检测结果判断摩擦焊接钻杆不符合行业标准要求的原因,分析了热处理工艺对钻杆力学性能的影响。结果表明,当焊接工艺选择合理时,焊缝的强度值低于标准,冲击韧性值过高,热处理热影响区硬度值偏低,是由于淬火或回火工艺不合理造成的,可通过调整淬火或回火工艺解决。     

S135钻杆摩擦焊接头热处理后的组织和性能

36CrNiMo4A钢制S135钻杆的工具接头和管体采用摩擦方式进行焊接，对摩擦焊接头进行了适当热处理。对钻杆工具接头、管体、焊合区三点弯曲试样的断裂韧度进行了测试，分析了弯曲试样的微观组织和断裂形貌以及接头焊合区韧性损伤的原因。结果表明，S135钻杆经摩擦焊接和热处理后，改善和提高了摩擦焊接头焊合区的组织和性能，其断裂韧度值J1C达到48kJ／m^2，钻杆钻井深度超过5300m，满足了使用要求。     

回火温度对摩擦焊焊区力学性能的影响

地质钻杆管体和接头经过摩擦焊焊接后,焊区经常出现力学性能差、组织不稳定等缺陷.因此,需要对摩擦焊焊接后地质钻杆的摩擦焊区采用调质热处理(Quenching & Tempering,简称Q&T)处理.针对φb88.9 mm×9.35 mm的G105钢级地质钻杆摩擦焊区在不同温度下回火后的力学性能进行了研究分析.结果表明:对地质钻杆摩擦焊区淬火后进行高温回火处理,焊区的常规力学性能指标均高于SY/T 5561-2008《摩擦焊接钻杆》标准的规定.在试验温度范围内,抗拉强度随着回火温度的提高连续下降,屈服强度在660℃达到最高值,在630℃达到最低值;屈服强度和抗拉强度并未随着回火温度的不同呈现明显的改变.夏比冲击吸收能量在660℃达到最高值.     

石油钻杆摩擦焊机阶段鉴定会在大港召开

石化部、一机部于10月24-31日在大港油田共同主持召开了石油钻杆摩擦焊机阶段鉴定会。会上太原重型机器设计研究所、大港油田和哈尔滨焊接研究所三结合小组作了“石油钻杆摩擦焊工艺试验阶段研究报告”、“摩擦焊的规范控制”、“钻杆摩擦焊机工艺试验总结”、“摩擦焊石油钻杆下井试验总结”、“赴新加坡考察报告”、“对日技术座谈总结”等六个报告。我国石油钻杆摩擦焊技术的研究是从1972年开始的,1975年制成第一台石油钻杆摩     

Ф127mmG105级钻杆焊后热处理工艺改进

20世纪80年代初,胜利油田便开始以摩擦焊接方法对旧钻杆进行焊接修复,限于工艺水平,以修复E75钢级钻杆为主,对于G10 5之类的高钢级钻杆修复后也只能降级使用。近年来随着石油钻井技术的进步,对钻杆的性能及使用寿命提出了更高的要求,按原有工艺修复的钻杆焊缝区性能已无法满足钻井生产的需要,尤其是外购高钢级钻杆,每年要花费大量资金。我公司对于12 7mm的G10 5高钢级钻杆焊后热处理尚属首次。为保证该钻杆焊接热处理后性能满足相应标准要求,我们改进了工艺,取得了明显成效。1　按原工艺修复的G1 0 5钻杆的性能原工艺流程:摩擦焊焊缝区…     

石油钻杆摩擦对焊工艺的应用

介绍了渤海能克钻杆有限公司在石油钻杆生产中采用摩擦对焊工艺以及这种工艺的主要技术参数、工艺条件、工艺过程、仪表压力的设定方法等。通过几年的生产实践表明,石油钻杆摩擦对焊工艺的生产效率高,产品质量好,焊接性能稳定。     

钻杆摩擦焊接焊缝及热影响区的组织和力学性能

对钻杆摩擦焊接焊缝及热影响区的组织和力学性能进行了观察和测定。结果表明,钻杆摩擦焊接焊缝及热影响区的结构共分为9个区;管体端热影响区的边缘区拉伸强度最低;焊缝的冲击功最低。建议对焊缝及其热处理工艺作进一步研究。     

焊前准备、焊后处理及辅助设备

20093014微合金钢焊接热影响区的再热脆化问题/胡晓萍…//焊接.-2008(12):30~34采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜及焊接热模拟技术,研究了焊后热处理温度对Nb,V,Ti微合金钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)组织和性能的影响。结果表明:Nb,V,Ti微合金钢的CGHAZ经焊后热处理后存在再热脆化的现象,为了改善热影响区的韧性,应该选取较低的焊后热处理温度。焊后热处理过程对冲击性能的影响主要与钢中的析出粒子有关。图8参720093015热处理工艺对摩擦焊接钻杆力学性能的影响/朱海…//焊接学报.-2008,29(12):93~96摩擦焊接钻杆要求其力学性能达到行业标准要求,钻杆焊后的力学性能是由合理的焊接工艺和正确的热处理工艺保证的。通过对具体工艺生产的钻杆的检验结果进行分析,探讨了如何根据焊后钻杆的力学性能和金相检测结果判断摩擦焊接钻杆不符合行业标准要求的原因,分析了热处理工艺对钻杆力学性能的影响。结果表明,当焊接工艺选择合理时,焊缝的强度值低于标准,冲击韧性值过高,热处理热影响区硬度值偏低,是由于淬火或回火工艺不合理造成的,可通过调整淬火或回火工艺解决。图5表5参520093016回火焊...     

φ127mm G105级钻杆焊后热处理工艺改进

20世纪80年代初,胜利油田便开始以摩擦焊接方法对旧钻杆进行焊接修复,限于工艺水平,以修复E75钢级钻杆为主,对于G105之类的高钢级钻杆修复后也只能降级使用.近年来随着石油钻井技术的进步,对钻杆的性能及使用寿命提出了更高的要求,按原有工艺修复的钻杆焊缝区性能已无法满足钻井生产的需要,尤其是外购高钢级钻杆,每年要花费大量资金.     

石油钻杆接头焊接耐磨带的工艺

主要介绍了石油钻杆接头焊接耐磨带的工艺,并以G105钢级的Φ127 mm摩擦焊钻杆为例,采用安科100XT焊丝进行展开说明,最后得出结论:耐磨带焊接工艺是可行的,焊接耐磨带的质量符合标准的要求。希望此工艺的探讨能够为其他产品的焊接提供一定的数据支持。     

摩擦焊石油钻杆首钻成功

钻杆是石油钻探的主要基础件。迄今,只有少数技术先进国家能够制造,我国基本依靠进口。焊接是钻杆制造的技术关键之一。1972年太原重机厂、哈尔滨焊接研究所共同接受石油钻杆摩擦焊工艺及焊机拟制任务。当年做了初步的工艺试验并设计了焊机。但是,由于“四人帮”对生产的破坏,直到1975年焊机才装配试车,年末在大港油田做了φ140毫米钻杆的焊接工艺试验。在以英明领袖华主席为首的党中央一举粉碎     

φ27mmG105级钻杆焊后热处理工艺改进

20世纪80年代初，胜利油田便开始以摩擦焊接方法对旧钴杆进行焊接修复，限于工艺水平、以修复E75钢级钻杆为主，对于G105之类的高钢级钻杆修复后也只能降级使用。近年来随着石油钻井技术的进步，对钻杆的性能及使用寿命提出了更高的要求．按原有工艺修复的钻杆焊缝区性能已无法满足钻井生产的需要，尤其是外购高钢级钻杆，每年要花费大量资金。     

石油钢管摩擦焊专家系统

将计算机技术与摩擦焊相结合,可以快速确定焊接工艺参数、评估焊接接头是否合格。针对石油钢管连续驱动摩擦焊,文中以VC++和SQL server 2000作为开发工具,采用模块化设计,基于面向对象的设计方法开发了石油钢管摩擦焊接专家系统,系统包括焊接工艺参数选择系统和焊接工艺评估系统,由人机交互界面、数据库管理系统以及智能查询与推理计算三个模块组成,可以根据钢管的材质和尺寸以及摩擦焊设备规格自动选择工艺参数和对接头进行工艺评估两大功能。文中的研究在某石油机械厂石油钻杆的摩擦焊中得到了应用,有效缩短了确定焊接参数的周期、降低了焊接工艺制定的成本、基本实现了石油钢管摩擦焊的智能化。     

摩擦焊钻杆ARNCO100XT~(TM)耐磨带敷焊工艺

耐磨带敷焊质量对钻井设备使用寿命有重要影响,ARNCO100XTTM是一种铁基合金耐磨带药芯焊丝,摩擦因数小,具有良好的减磨性,能有效降低钻杆接头及石油套管的摩擦损伤。文章介绍了摩擦焊钻杆耐磨带敷焊结构、焊接方法,并通过大量ARNCO100XTTM耐磨带敷焊试验,研究影响耐磨带焊接质量重要因素,包括焊接电流、电弧电压、焊丝伸出长、气体流量、预热和保温冷却等。在现有工艺基础上通过大量试验、实际生产不断改进,并形成工艺规范指导焊接工程师现场操作。经实际耐磨带敷焊应用,改进后的工艺在满足设计要求前提下保证了焊缝质量,并提高了产品合格率。     

大截面石油钻杆摩擦焊工艺及质量控制

本试验所用的焊机,是我国第一台石油钻杆摩擦焊机,也是我国目前最大的摩擦焊机。该焊机的主要技术数据:转速530转/分,最大轴向推力120吨。焊件为φ140×20毫米石油钻杆,焊接面积7540毫米~2,是迄今我国焊接过的断面最大的工件。试验时取顶锻力P_2为摩擦压力P_1的两倍,即P_2=2P_1。选定P_1后,改变摩擦时间T_1,以得到不同的焊接规范。焊透临界条件用不同的焊接规范焊接的焊件,焊后接头经超声波探伤、金相和机械性能(拉伸、冲击、弯曲)检验,其结果见图1。图中A_1B_1为超声波探伤判定的焊透临界线,AB为机械性能检验结果判定的焊透临界线。A_1B_1与AB线不重