石油鑽杆接頭硬度值偏高處理工藝的製作方法

2023-06-15 02:17:01 1

專利名稱：石油鑽杆接頭硬度值偏高處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬熱處理工藝，特別是對於石油鑽杆接頭硬度值偏高進行糾正的處理工藝。
背景技術：
石油開採離不開石油鑽杆，石油鑽杆由鑽杆接頭和鑽杆管體構成。鑽杆接頭的材料一般為4137H(37CrMnMo)，由機械性能分析，硬度值在HB293～331範圍內變化時，隨著硬度值的提高，抗拉強度、屈服強度、夏比衝擊功增大；當硬度值大於HB331時，抗拉強度提高，但屈服強度和夏比衝擊功下降。硬度值過高時綜合機械性能指標下降，接頭塑性下降，容易斷裂，只有綜合機械性能高才能適用於地下鑽採。現有鑽杆接頭生產中，往往硬度值偏高，傳統的處理方法一是報廢，二是進行回火處理。將接頭直接進行回火處理，雖然可以降低硬度，但是帶來新的問題是接頭上螺紋牙齒容易變形，而且接頭表面會產生脫碳層，導致接頭螺紋緊密距不合格，最終產品還是不合格，造成嚴重損失。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種既能降低偏高的硬度值，又能保證螺紋緊密距要求，從而提高產品合格率的石油鑽杆接頭硬度值偏高處理工藝。
本發明的技術方案是先對鑽杆接頭的螺紋和密封面電鍍銅，再將鑽杆接頭吊進回火爐中進行回火，控制回火溫度為630℃～680℃，保溫100～140min，隨後吊出水冷卻至常溫。
另一種技術方案是先將鑽杆接頭放到酸洗槽中進行酸洗去除磷化層，接著取出清洗乾淨；再對鑽杆接頭的螺紋和密封面電鍍銅，然後將鑽杆接頭吊進回火爐中進行回火，控制回火溫度為630℃～680℃，保溫100～140min，隨後吊出水冷卻至常溫。
上述方案中，對鑽杆接頭回火時，優選回火溫度650℃，保溫120min。
因純銅的密度和熱導率比鐵高，在接頭的螺紋和密封面電鍍純銅後，能起到緻密鍍層的保護作用，並增強熱傳導，這樣便可防止螺紋牙齒變形，不會產生表面脫碳層，從而保證螺紋緊密距要求，提高產品合格率。對於表面有磷化層的接頭，先去除磷化層，可保證鍍銅效果。採用本發明處理工藝，為接頭生產企業每年挽回數百萬元的經濟損失，滿足出口要求，取得商業上的巨大成功。
具體實施例方式
例一將表面無磷化層的鑽杆接頭，材料4137H(37CrMnMo)，硬度值大於HB331，放進硫酸銅溶液電鍍槽中，按常規工藝，使接頭螺紋和密封面部位鍍一層純銅；接著將接頭吊進回火爐中進行回火，控制回火溫度為650℃，保溫120min，隨後吊出水冷卻至常溫。
例二將表面有磷化層的鑽杆接頭，材料4137H(37CrMnMo)，硬度值大於HB331，先放到酸洗槽中進行酸洗去除磷化層，取出後用清水衝洗乾淨，再按例一的方法進行鍍銅和回火處理。
經以上處理，鑽杆接頭的硬度值在HB293～331範圍內，綜合機械性能高，並且不會產生接頭螺紋牙齒變形和表面脫碳現象。
權利要求
1.一種石油鑽杆接頭硬度值偏高處理工藝，其特徵是先對鑽杆接頭的螺紋和密封面電鍍銅，再將鑽杆接頭吊進回火爐中進行回火，控制回火溫度為630℃～680℃，保溫100～140min，隨後吊出水冷卻至常溫。
2.一種石油鑽杆接頭硬度值偏高處理工藝，其特徵是先將鑽杆接頭放到酸洗槽中進行酸洗去除磷化層，接著取出清洗乾淨；再對鑽杆接頭的螺紋和密封面電鍍銅，然後將鑽杆接頭吊進回火爐中進行回火，控制回火溫度為630℃～680℃，保溫100～140min，隨後吊出水冷卻至常溫。
3.按權利要求1或2所述的石油鑽杆接頭硬度值偏高處理工藝，其特徵是對鑽杆接頭回火時，優選回火溫度650℃，保溫120min。
全文摘要
一種石油鑽杆接頭硬度值偏高處理工藝，對於表面無磷化層的鑽杆接頭先鍍銅，再回火處理，控制回火溫度 630℃～680℃，保溫100～140min，隨後水冷卻至常溫；對於表面有磷化層的接頭，先酸洗去除磷化層，再鍍銅和回火處理。本發明針對現有石油鑽杆接頭生產中往往硬度值偏高，導致綜合機械性能降低的問題，對接頭處理後，既使其硬度降為HB293～331的規定範圍內，又能防止接頭螺紋牙齒變形和表面脫碳，保證螺紋緊密距要求，提高產品合格率，效益顯著。
文檔編號C21D1/68GK1775963SQ20051009567
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月24日 優先權日2005年11月24日
發明者蔣家華, 張希平, 周開華 申請人:江蘇曙光集團有限公司