[发明专利]深井钻铤制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种杆状石油钻采设备的制作工艺，具体地讲，本发明涉及一种深井钻铤的制作工艺。

背景技术

钻铤是连接钻头和钻杆的关键件，它直接承载钻井扭矩。随着石油钻采技术的提高，石油钻井深度越来越深，因此对钻铤的技术要求越来越高。现有技术在材质确定的基础上，主要用增粗直径及热处理来实现高强度要求。行业中制造常规钻铤的通用工艺为：备料→校直→热处理→机械性能检验→钻孔→车外圆→制螺纹→检验入库。尽管此工艺较为成熟，能够实现常规钻铤的制造，但不适合深井钻铤制造。其理由是深井钻铤用高强度合金钢制造，经热处理后材料硬度值很高，必然增加后续机械加工的难度。另外，深井钻铤直径较常规钻铤直径粗许多，制作深井钻杆的棒料直径在Φ200mm以上，大直径的实心棒料热处理时不易淬透，造成杆体机械强度不均匀而造成不合格品。

发明内容

本发明主要针对行业通用工艺不适合深井钻杆制造的问题，提出一种方法合理、增效降耗，并且能显著提高制造质量的深井钻铤制作工艺。该工艺将热处理工序移至机加工之后，既便于机加工，又易淬透。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

深井钻铤制作工艺，其改进之处在于按下列步骤实施：

(1)备料；

(2)校直；

(3)钻孔；

(4)热处理；

(5)机械性能检验；

(6)车外圆；

(7)制螺纹；

(8)检验入库。

上述工艺中的热处理工序是关键工序，其淬火温度A₁控制在620℃±5℃，A₂控制在800℃±5℃，A₃控制在950℃～990℃，淬火速度为8～9HZ，淬火后温度A控制在100℃～120℃，回火温度T₁控制在630℃～650℃，T₂控制在665℃～675℃，T₃控制在675℃～685℃。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、热处理工序移至钻孔工序之后，除钻孔容易，也降低刀具损耗；

2、棒料经钻孔形成空心管结构，空心管热处理时既减少能耗，又易淬透。

附图说明

附图是本发明工艺流程方框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

本实施例是一种深井钻铤，长9300mm，直径165mm，其材质为4145H。深井钻铤制作工艺按下列步骤实施：首先按图标要求备料，将棒料校直，接着进行钻孔加工，此时因棒料未经淬火，材料硬度值较低，有利钻孔加工，既提高钻孔工效，也节省了刀具。棒料经钻孔后形成空心管结构，将空心管坯料送进炉中作热处理，本实施例淬火温度A₁控制在620℃±5℃，A₂控制在800℃±5℃，A₃控制在970℃±10℃，淬火速度为8HZ，淬火后温度A控制在110℃±5℃，回火温度T₁控制在640℃±5℃，T₂控制在670℃±5℃，T₃控制在680℃±5℃。热处理后进行机械性能检验，达标后即可移至机床上作外圆车削，接着实施螺纹加工。对机加工后的钻铤进行检验，合格品入库，隔离不合格品。

本发明的核心技术是合理地将热处理移至钻孔工序之后，由于棒料未经淬火，其硬度值较低，使得钻孔容易实现，并且刀具损耗也小，实现增效降耗的目标的。另外，棒料经钻孔形成空心管结构，空心管热处理时既减少能耗，又易淬透，为提高产品质量创造了条件。

钻铤同钻杆为同一类型构件，本发明也适合作为制作深井钻杆的工艺。