[发明专利]定向钻杆的加工工艺

说明书

本发明公开了一种定向钻杆的加工方法，包括下料、毛坯件机加工及热处理、焊接、钻杆热处理及机加工、表面处理，所述下料包括公接头下料、钢管下料和母接头下料；所述毛坯件机加工及热处理包括接头锻造、粗车、调质及半精车，钢管机加工及校直；所述焊接为摩擦焊；所述钻杆热处理及机加工包括焊缝回火、车焊疤和数车螺纹；所述表面处理包括磷化及喷漆。本发明简化了定向钻杆加工工艺流程、加工方便、钻杆使用寿命长、安全可靠，该加工方法无需镦粗设备、无整体调质、校直、探伤、整体加工两端螺纹等工序，且特殊设备投入少、钻杆加工快捷、产品质量稳定可靠，解决了钻杆加工周期长、生产成本高、质量问题频发等疑难技术缺陷。

技术领域

本发明涉及矿用钻具加工技术领域，具体涉及一种定向钻杆的加工方法。

背景技术

定向钻杆组件是煤矿钻探设备中最重要的钻进工具之一，其质量优劣直接取决于定向钻杆的加工工艺。定向钻杆组件关键件即定向钻杆一直外购，钢管下料后采用镦管机对钢管分2-3次感应加热后镦粗、探伤、整体调质、再次探伤、整体校直及数车螺纹完成定向钻杆的加工。

该工艺路线因镦粗时间较长、加热时间难以掌握，加热温度不便控制，且加热过程中杂质增加，这些都直接影响定向钻杆镦粗质量，尤其是杂质的增加，使其在镦粗的过程中极易发生管体变形及开裂，有时会出现壁厚不均、偏心、褶皱等缺陷，镦粗质量难以保证，时常发生退货现象。整体调质使用井式淬火炉淬火，热处理介质选择不合理会直接影响钻杆硬度及加工进度计划，且整体调质质量不宜控制。

原工艺路线有如下缺陷：

(1)定向钻杆外购，加工周期较长，管理难度大。

(2)生产成本偏高。

(3)加工效率低下。

(4)产品质量不稳。

因此，为解决以上问题，需要一种新的定向钻杆加工方法，简化加工流程并且加工方便、钻杆使用寿命长、安全可靠，该加工方法无需镦粗设备、无整体调质、校直、探伤、整体加工两端螺纹工序，更重要的是特殊设备投入少、钻杆加工方便、可靠性较高，解决了定向钻杆加工周期长、生产成本高、质量问题频发等疑难技术缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术的不足，提供新的定向钻杆加工方法，发明一种加工方便、钻杆使用寿命长、安全可靠的摩擦焊接型定向钻杆加工工艺。该加工方法无需镦粗设备、无整体调质、校直、探伤、整体加工两端螺纹工序且特殊设备投入少、钻杆加工方便、可靠性较高，解决了钻杆加工周期长、生产成本高、质量问题频发等技术缺陷，并且具备以下优点：减少了现有外协加工镦粗及加热设备投入，减轻了工人劳动强度，提高了管体的成形效率，一次摩擦焊接即可达到设计强度，加工周期缩短，工艺路线简便。留有数车加工总长余量，为后续数车母接头，保证定向钻杆总长提供了可靠保障；回火工序简单宜行，通过设定合理的回火参数即可对摩擦焊接焊缝消除焊接内应力，稳定了产品质量；精车内外焊疤将摩擦焊接产生的焊环去除，为后续正常装配提供保障，提高了钻杆美观度；数车母接头工序保证了钻杆总长要求，加工内孔、挡圈槽及螺纹，保证了螺纹精度、同轴度及粗糙度要求，为后续水压试验提供了可靠保证，降低了生产成本及产品质量事故率；磷化工序，采用中温或高温磷化钻杆螺纹，避免使用出现螺纹磨损、毛刺、咬扣等现象，提高了定向钻杆整体使用寿命。

本发明的定向钻杆的加工方法，包括下料、毛坯件机加工及热处理、焊接、钻杆热处理及机加工、表面处理，所述下料包括公接头下料、钢管下料和母接头下料；所述毛坯件机加工及热处理包括接头锻造、粗车、调质及半精车，钢管机加工及校直；所述焊接为摩擦焊；所述钻杆热处理及机加工包括焊缝回火、车焊疤和数车螺纹；所述表面处理包括磷化及喷漆。

具体包括以下步骤：

b.下料：

a1.公接头下料，通过锯床对圆钢下料达工艺设计尺寸，并预留锻造、车削及摩擦焊余量；