[发明专利]一种抽油杆的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种抽油杆的热处理工艺，包括对25CrMoA抽油杆材料进行调质热处理，将25CrMoA抽油杆材料在850～880℃温度条件下保温38～65min，出炉水冷至100～120℃，取出水冷后的材料空冷至室温，将空冷后的25CrMoA抽油杆材料进行580～610℃回火处理43～72min；对调质处理过的25CrMoA抽油杆材料进行19.8～20.2KHz高频感应淬火。本发明公开的抽油杆的热处理工艺，能提高抽油杆的强度及韧性，解决现有抽油杆抗拉强度低，易于断裂的问题。

技术领域

本发明属于金属热处理技术领域，具体涉及一种抽油杆的热处理工艺。

背景技术

抽油杆是抽油系统中的重要组成部分，它起着连接抽油机和抽油泵，传递动力和驱动柱塞泵的作用，俗称“三抽设备”之一。抽油杆是一种细长的结构件，在抽油机运行过程中，承受动载荷、摩擦载荷、柱塞以上液柱重量和自重等多种载荷，在交变载荷的作用下做周期性的往复运动，易产生金属极限疲劳，并且油井下的环境复杂，易造成抽油杆机械磨损和腐蚀损坏，从而造成断裂、滑扣和弯曲变形等故障。

为了提高抽油杆的抗拉强度、韧性和耐疲劳性能，主要依靠热处理工艺。热处理是将金属工件加热到一定温度，并在该温度下保温一定时间后，放入冷却介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部组织来控制其性能的一种工艺。

目前，抽油杆常用的热处理工艺为调质处理，把锻造成形后经检验合格的抽油杆进行淬火处理，再将淬火后的抽油杆回火处理，提高其机械综合性能。但随着油田开发的不断深入，各大油田为增加采收率，大面积使用SGDA和螺杆泵采油新工艺，这两项工艺对抽油杆抗扭力强度要求很高，经传统热处理工艺制作的抽油杆由于强度不够，断杆事故、脱杆事故时有发生，严重影响正常的采油生产。

感应加热表面淬火，是利用电磁感应、集肤效应、涡流和电阻热等电磁原理，使工件表层快速加热，并快速冷却的一种热处理工艺，按所用电流频率的不同，分为高频感应加热、中频感应加热和工频感应加热。高频淬火是利用10KHz频率以上的感应电流迅速加热钢件表面，加热深度为0.5-2.5mm，适于尺寸较小的轴类零件等，仅改变钢件表面的组织结构，中心的性能不变，淬火速度快，无氧化现象和脱碳现象，而且变形小。

发明内容

本发明的目的是提供一种抽油杆的热处理工艺，解决现有抽油杆抗拉强度低，易于断裂的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种抽油杆的热处理工艺，包括以下步骤：

(1)对25CrMoA抽油杆材料进行调质热处理，工艺如下：

a，将25CrMoA抽油杆材料在850～880℃温度条件下保温38～65min，出炉水冷至100～120℃，取出水冷后的材料空冷至室温；

b，将空冷后的25CrMoA抽油杆材料进行580～610℃回火处理43～72min；

(2)对调质处理过的25CrMoA抽油杆材料进行19.8～20.2KHz高频感应淬火；

(3)对高频感应淬火后的25CrMoA抽油杆材料进行水冷至室温。

本发明的特点还在于：

所述步骤a中，更优选的方案是，将直径19mm的25CrMoA抽油杆材料在850～880℃温度条件下保温38～40min。

所述步骤b中，更优选的方案是，将直径19mm的25CrMoA抽油杆材料进行580～610℃回火处理45～47min。

所述步骤a中，更优选的方案是，将直径22mm的25CrMoA抽油杆材料在850～880℃温度条件下保温60～65min。

所述步骤b中，更优选的方案是，将直径22mm的25CrMoA抽油杆材料进行580～610℃回火处理70～72min。