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。     

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     

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     

焊接与切割设备的使用和维修(七十一)——摩擦焊机的典型使用实例

结合摩擦焊机的特点，通过多个实例讲述了摩擦焊机在实际生产中的应用情况，例如刀具毛坯、汽车汽门、汽车后桥、半轴、铜铝接头、液压千斤顶支座、增压器叶轮、石油钻杆、自行车轴壳等零件。详细分析了在实际应用中摩擦焊机以及焊接工艺参数的选用，包括焊后焊缝的机械性能检验的详细数据。     

石油钻杆形变热处理摩擦焊工艺

对石油钻杆37CrMnMo管体和42CrMoA管接头进行了形变热处理摩擦焊接,对接头金相组织和力学性能分析检测.结果表明,接头完全淬火区晶粒度达到8级,不完全淬火区窄且其被形变区完全覆盖,回火后不完全回火区组织为回火索氏体＋铁素体或碳化物过分长大的回火索氏体;管体和管接头热影响区的硬度最大下降幅度分别仅为6.9%和4....     

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     

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。     

GM一120型钻杆摩擦焊机设计中的几个问题

在GM—120型石油钻杆摩擦焊机结构设计当中,我们曾对下面几个问题进行过探讨,将有关问题讨论如下。由上述可知,单位焊接面积耗功大小     

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。     

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...     

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。     

宝钢钻杆的生产技术实践

钻杆是油井管中服役条件最苛刻,使用性能、质量可靠性要求最高的产品。通过对炼钢、加厚、热处理、矫直、摩擦焊等工序的持续研究,宝钢对影响钻杆质量的关键技术指标,如材质的纯净度、内加厚过渡区Miu长度、韧性、直度等进行了持续改进与提高,满足了不断发展的钻井技术的迫切需求。     

一种新型框架式管端加厚液压机

根据生产需要,要求将钻杆管体同公母工具接头采用焊接方法连成一体。为增加焊接处的强度,焊接前钻杆管体两端要进行管端加厚;部分油管及套管因工艺要求需在管端车丝,管端亦需要加厚或定径。框架式管端加厚机组主要适用于油管和钻杆管端加厚(内加厚、外加厚及内外加厚)工艺及套管管端的定径工艺。     

石油钻杆焊缝喷雾热处理

根据钻杆焊缝局部喷雾淬火的特点，设计了新型的喷雾冷 装置。生产试验表明，该装置能完全适应生产需要，处理后焊缝区的冲击韧度值可达４００Ｊ／ｃｍ＾２建立了合理的数学模型，用有限元方法计算了喷雾淬火过程中温度场随时间的变化规律，计算结果与试验结果吻合。     

X95钢级钻杆管体外表面裂纹形成原因分析

一批钢级为X95的钻杆,在进行钻杆接头摩擦对焊和钻杆管体内表面涂层涂覆处理后,探伤时发现部分钻杆管体存在不同程度的纵向裂纹。通过金相、扫描和能谱分析的手段,对裂纹的形貌和形成原因进行分析,并结合生产工艺过程,对产生裂纹的原因进行追溯。结果表明：钻杆管端磁粉探伤时与电极接触,管体局部粘附了低熔点电极材料,造成了重金属污染,在后续的加工过程中,管体再次受热,粘附其上的重金属元素向管体金属沿着晶界扩散,从而导致了裂纹的形成。     

陆地钻机钻具自动运移装置研制

针对目前国内传统的钻井工艺下人工运移钻具所存在的问题,设计了陆地钻机钻具自动运移系统。对于陆地50型钻机,该自动运移系统可实现钻杆、套管及钻铤在钻台和地面排放架之间安全、高效地自动运移。文中对该系统各部分结构进行了具体设计,对所用材料、焊接工艺进行了选择和制定;对系统的核心——起升装置设计进行了力学性能计算及相应的液压缸选型。设计结果能够满足目前钻井工艺对自动化的需求。     

钻杆焊缝磁痕分析

钻杆焊缝磁粉探伤出现磁痕是钻杆生产中的一种典型质量问题.分析了磁痕的特点和影响因素,对磁痕进行了金相观察和扫描电镜能谱鉴定,发现钻杆焊缝磁痕有条状和点状两种,靠近焊缝,与焊缝平行,出现在管体端距焊缝约5mm内的环形条带状区域.分析认为,钻杆焊缝磁痕是钻杆管体中的夹杂物造成的,建议研究制定一个钻杆焊缝磁痕放行或判废的检验...     

40CrMnMo厚壁管的窄间隙脉冲MAG焊接

结合石油钻铤小直径厚壁管结构和40CrMnMo材质的特性,优选了窄间隙脉冲熔化极气体保护焊方法,针对窄间隙焊存在气体保护差与侧壁熔合缺陷的难点,进行了大量的焊接工艺试验,探讨了窄坡口中电弧的气体保护、电弧形态、电弧稳定性、焊缝成形质量,优化了窄间隙连续多层焊接工艺参数.设计了专用窄间隙焊枪,其结构简单紧凑可达性好、气体保护效果好,具有易引弧、电弧燃烧稳定、避免侧壁打弧的特性.通过对接头的力学性能试验及金相组织分析结果表明,焊接接头的力学性能完全满足石油钻铤使用的要求.