一种钻井震击器轴芯生产工艺的制作方法

文档序号:11271934阅读:380来源:国知局

本发明涉及钻井器技术领域,特别是涉及一种钻井震击器轴芯生产工艺。



背景技术:

在现有技术中,在钻井作业时,由于地质构造复杂(如井壁坍塌、裸眼中地层的塑性流动和挤压)、技术措施不当(如停泵时间过长、钻头泥包等),常常发生钻具遇阻卡钻,震击器是解除卡钻事故的有效工具之一。当需要震击器上击作业时,在地面施加足够的预拉力,工具内锁紧机构解锁,释放钻柱储能,震击器冲锤撞击砧座,储存在钻柱内的拉伸应变能迅速转变成动能,并以应力波的形式传递到卡点,使卡点处产生一个远远超过预拉力的张力,使受卡钻柱向上滑移。经过多次震击,受卡钻柱脱离卡点区域。

现有的随钻震击器都会根据工况的需要在轴颈处进行镀铬处理,但镀铬层由于与基体的结合强度较低,在腐蚀介质与疲劳应力的交互作用下镀层破裂。破裂后该处镀铬层界面发生电偶腐蚀,进而导致镀铬层局部或大面积剥落,导致随钻震击器报废。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种钻井震击器轴芯生产工艺,通过改变制造工艺,提高产品质量。

为解决上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:

一种钻井震击器轴芯生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:

a1.根据所要制作的轴芯大小选取相应质量大小的碳钢毛坯,并将毛坯放置在加热炉中加热至1200℃以上,并保持半个小时;

a2.将a1步骤毛坯取出后放置于水压机或热镦机上通过施压进行加工变形,直至加工出轴芯粗坯,并将轴芯粗坯进行埋灰冷却,消除粗坯中的气体杂质;

a3.将a2步骤中冷却后的轴芯粗坯进行退火处理,并按照设计图纸进行机加工,得到光滑完整外形的轴芯;

a4.将a3步骤中所得轴芯轴颈处进行增大表面粗糙度处理,并在轴颈表面添加一层耐磨合金。

进一步地,所述a4步骤中的耐磨合金为钴基耐磨合金,该钴基耐磨合金按质量百分比包括cr:30~33%、w:5~7.5%、mo:2~2.6、ni:0.5~1%、mn:0.2~0.6%、si:2~3%、fe:1~2%、b:1~2%,其余为co。

进一步地,所述钴基耐磨合金通过将各组分研磨成粉末并混合成合金粉末,通过激光器将合金粉末熔覆在轴颈表面。

进一步地,所述熔覆操作时固定速率移动激光器,并保持熔覆厚度0.8mm以上。

本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明通过热墩成型技术,并通过埋灰冷却的形式来加工轴芯粗坯,有效提高了轴芯的密度,并清除氢气,降低轴芯内的气体杂质。而且在轴颈处通过激光熔覆有钴基耐磨合金,有效增强轴芯的耐磨性能,提高产品寿命。

具体实施方式

下面具体实施例对本发明做进一步地说明。

一种钻井震击器轴芯生产工艺,包括以下步骤:

a1.根据所要制作的轴芯大小选取相应质量大小的碳钢毛坯,并将毛坯放置在加热炉中加热至1200℃以上,并保持半个小时;

a2.将a1步骤毛坯取出后放置于水压机或热镦机上通过施压进行加工变形,直至加工出轴芯粗坯,并将轴芯粗坯进行埋灰冷却,消除粗坯中的气体杂质;

a3.将a2步骤中冷却后的轴芯粗坯进行退火处理,并按照设计图纸进行机加工,得到光滑完整外形的轴芯;

a4.将a3步骤中所得轴芯轴颈处进行增大表面粗糙度处理,并在轴颈表面添加一层耐磨合金。耐磨合金为钴基耐磨合金,该钴基耐磨合金按质量百分比包括cr:30~33%、w:5~7.5%、mo:2~2.6、ni:0.5~1%、mn:0.2~0.6%、si:2~3%、fe:1~2%、b:1~2%,其余为co。钴基耐磨合金通过将各组分研磨成粉末并混合成合金粉末,通过激光器将合金粉末熔覆在轴颈表面。

所述熔覆操作时保持功率在4500w以上,光斑直径3.6mm,固定速率移动激光器,并保持熔覆厚度0.8mm以上。

通过上述操作所得的轴芯应进行震击实验,并在震击后重点检测轴颈的磨损情况,以及耐磨合金在4500w功率下激光熔覆的效果,若出现较明显磨损,在后期批量生产时,需提高激光器功率。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种钻井震击器轴芯生产工艺,包括以下步骤:A1.根据所要制作的轴芯大小选取相应质量大小的碳钢毛坯,并将毛坯放置在加热炉中加热至1200℃以上,并保持半个小时;A2.将A1步骤毛坯取出后放置于水压机或热镦机上通过施压进行加工变形,直至加工出轴芯粗坯,并将轴芯粗坯进行埋灰冷却,消除粗坯中的气体杂质;A3.将A2步骤中冷却后的轴芯粗坯进行退火处理,并按照设计图纸进行机加工,得到光滑完整外形的轴芯;A4.将A3步骤中所得轴芯轴颈处进行增大表面粗糙度处理,并在轴颈表面添加一层耐磨合金。采用本发明能够通过改变制造工艺,提高产品质量。

技术研发人员:刘毅;李本楠;沈来定;马太华;杨春忠;陈晓辉
受保护的技术使用者:四川蓝星机械有限公司
技术研发日:2017.07.04
技术公布日:2017.09.22
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