多道次加厚成型整体加重钻杆的制造方法
【专利摘要】本发明涉及石油钻杆加工制造【技术领域】，具体涉及多道次加厚成型整体加重钻杆的制造方法，具体步骤如下：（一）、选用含高钼、高铬合金的大壁厚无缝钢管为原料；（二）、采用中频炉对所述无缝钢管的端部进行中频加热，其加热温度为1190～1210℃；本发明首先采用含高钼、高铬合金的无缝钢管作为管体，其次采用整体式镦粗加重钻杆工艺对含高钼、高铬合金的无缝钢管进行镦粗加厚成型，最后进行后续处理，使其成品达到屈服强度980MPa、抗拉强度1105MPa、延伸率16%、冲击功（-20）75J的标准；且该生产工艺能够解决传统技术工艺生产过程中容易出现原材料用量过多、整体热处理的成本过高以及中心深孔打钻时合格率过低等情况。
【专利说明】多道次加厚成型整体加重钻杆的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油钻杆加工制造【技术领域】，具体涉及多道次加厚成型整体加重钻杆 的制造方法。
【背景技术】
[0002] 在石油开采的过程中，用得最多的主要工具是石油钻杆。它的屈服强度、钻井深 度、使用寿命、加工成本和重复利用次数一直是生产加工石油钻杆厂家和石油开采用户考 虑、关心的问题。
[0003] 目前对加重钻杆生产加工的方法为焊接式和棒材加工式两种。焊接式加工是需要 在加重管体与加重接头采取摩擦焊接的方法成为加重钻杆；棒材加工式是在棒材体上用打 孔、钻挖和车螺纹等方法加工而成的加重钻杆。前者是当前比较普通的加工方法，存在着钻 杆管体强度较低的缺点，后者是由于加工成本过高，难度大而限制着推广。
[0004] 现有技术中整体加重钻杆生产采用AISI4145H合金钢，通过精锻机整体锻造成 型，经过井式热处理炉整体热处理，进行中心深孔打钻；但在上述工艺生产过程中容易出现 原材料用量过多、整体热处理的成本过高以及中心深孔打钻时合格率过低等情况。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种采用含高钥、高铬合金的无缝钢管，进行端部多道次加 厚成型，从而能够解决现有技术工艺生产过程中容易出现原材料用量过多、整体热处理的 成本过高以及中心深孔打钻时合格率过低等情况的多道次加厚成型整体加重钻杆的制造 方法。
[0006] 为了解决【背景技术】所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：多道次加厚成型 整体加重钻杆的制造方法，具体步骤如下： (一) 、选用含高钥、高铬合金的大壁厚无缝钢管为原料； (二) 、采用中频炉对所述无缝钢管的端部进行中频加热，其加热温度为1190?12KTC; (三) 、首先将成型芯棒放入所述无缝钢管的内部，并采用加厚模夹持在所述无缝钢管 的外侧，然后将上述无缝钢管推至挤压模具中，启动镦粗挤压机，使无缝钢管整体锻压至符 合上述加厚模形状的成品，其中，镦粗挤压机的夹紧力为3. 9?7· 8MN，镦粗压力为425MPa， 挤压速度为〇. 36m/s ;最后再反向启动镦粗挤压机，使已经成型的加重钻杆顺利脱模； (四） 、采用箱式天然气调质炉对上述镦粗后的加重钻杆进行热处理，其淬火温度为 885?895°C，加热时间为35分钟；中心喷水压力为0. 5MPa，喷淋时间为85?95s ;回火温 度为595?605°C，保温时间为45分钟； (五) 、后续对上述加重钻杆进行车削成型，并对其端部进行螺纹加工，成品检验。
[0007] 本发明具有以下有益效果：本发明所述的多道次加厚成型整体加重钻杆的制造方 法，首先采用含高钥、高铬合金的无缝钢管作为管体，其次采用整体式镦粗加重钻杆工艺对 含高钥、高铬合金的无缝钢管进行镦粗加厚成型，最后进行后续处理，使其成品达到屈服强 度980MPa、抗拉强度1105MPa、延伸率16%、冲击功（-20) 75J的标准；且该生产工艺能够解 决传统技术工艺生产过程中容易出现原材料用量过多、整体热处理的成本过高以及中心深 孔打钻时合格率过低等情况。另外，该整体加重钻杆的制造方法比传统的加重钻杆工艺更 简单、更经济、更批量化，加工后的钢级达到S级，使整体加重钻杆产品的接头接头和管体 机械强度均达到理想效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为本发明中加厚模的结构示意图。
[0009] 图2为本发明中成型芯棒的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0011] 实施例一：如图1、图2所示，多道次加厚成型整体加重钻杆的制造方法，具体步骤 如下： (一) 、选用含高钥、高铬合金的大壁厚无缝钢管为原料；这样便于保证材料的淬透性； (二) 、采用中频炉对所述无缝钢管的端部进行中频加热，其加热温度为1190°C ;这样便 于后续的镦粗工序； (三) 、首先将成型芯棒1放入所述无缝钢管的内部，并采用加厚模2夹持在所述无缝钢 管的外侧，然后将上述无缝钢管推至挤压模具中，启动镦粗挤压机，使无缝钢管整体锻压至 符合上述加厚模2形状的成品，其中，镦粗挤压机的夹紧力为3· 9MN，镦粗压力为425MPa，挤 压速度为〇. 36m/s ;最后再反向启动镦粗挤压机，使已经成型的加重钻杆顺利脱模；另外， 在该工序中其无缝钢管的镦粗长度比传统的镦粗长度要长； (四） 、采用箱式天然气调质炉对上述镦粗后的加重钻杆进行热处理，其淬火温度为 885°C，加热时间为35分钟；中心喷水压力为0. 5MPa，喷淋时间为85s ;回火温度为595°C， 保温时间为45分钟；这样使得整体加重钻杆产品的接头和管体机械强度均达到理想效果； (五) 、后续对上述加重钻杆进行车削成型，并对其端部进行螺纹加工，半成品检验。
[0012] 实施例二：如图1、图2所示，多道次加厚成型整体加重钻杆的制造方法，具体步骤 如下： (一) 、选用含高钥、高铬合金的大壁厚无缝钢管为原料； (二) 、采用中频炉对所述无缝钢管的端部进行中频加热，其加热温度为1205°C ; (三) 、首先将成型芯棒1放入所述无缝钢管的内部，并采用加厚模2夹持在所述无缝钢 管的外侧，然后将上述无缝钢管推至挤压模具中，启动镦粗挤压机，使无缝钢管整体锻压至 符合上述加厚模2形状的成品，其中，镦粗挤压机的夹紧力为5· 6MN，镦粗压力为425MPa，挤 压速度为〇. 36m/s ;最后再反向启动镦粗挤压机，使已经成型的加重钻杆顺利脱模； (四) 、采用箱式天然气调质炉对上述镦粗后的加重钻杆进行热处理，其淬火温度为 890°C，加热时间为35分钟；中心喷水压力为0. 5MPa，喷淋时间为90s ;回火温度为600°C， 保温时间为45分钟； (五) 、后续对上述加重钻杆进行车削成型，并对其端部进行螺纹加工，半成品检验。本 实施例中，其它与均与实施例一相同。
[0013] 实施例三：如图1、图2所示，多道次加厚成型整体加重钻杆的制造方法，具体步骤 如下： (一) 、选用含高钥、高铬合金的大壁厚无缝钢管为原料； (二) 、采用中频炉对所述无缝钢管的端部进行中频加热，其加热温度为12KTC ; (三) 、首先将成型芯棒1放入所述无缝钢管的内部，并采用加厚模2夹持在所述无缝钢 管的外侧，然后将上述无缝钢管推至挤压模具中，启动镦粗挤压机，使无缝钢管整体锻压至 符合上述加厚模2形状的成品，其中，镦粗挤压机的夹紧力为7· 8MN，镦粗压力为425MPa，挤 压速度为〇. 36m/s ;最后再反向启动镦粗挤压机，使已经成型的加重钻杆顺利脱模； (四) 、采用箱式天然气调质炉对上述镦粗后的加重钻杆进行热处理，其淬火温度为 895°C，加热时间为35分钟；中心喷水压力为0. 5MPa，喷淋时间为95s ;回火温度为605°C， 保温时间为45分钟； (五) 、后续对上述加重钻杆进行车削成型，并对其端部进行螺纹加工，半成品检验。
[0014] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通 技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案 的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.多道次加厚成型整体加重钻杆的制造方法，其特征在于，具体步骤如下： (一) 、选用含高钥、高铬合金的大壁厚无缝钢管为原料； (二) 、采用中频炉对所述无缝钢管的端部进行中频加热，其加热温度为1190?12KTC; (三) 、首先将成型芯棒（1)放入所述无缝钢管的内部，并采用加厚模（2)夹持在所述无 缝钢管的外侧，然后将上述无缝钢管推至挤压模具中，启动镦粗挤压机，使无缝钢管整体锻 压至符合上述加厚模（2)形状的成品，其中，镦粗挤压机的夹紧力为3. 9?7. 8MN，镦粗压力 为425MPa，挤压速度为0. 36m/s ;最后再反向启动镦粗挤压机，使已经成型的加重钻杆顺利 脱模； (四) 、采用箱式天然气调质炉对上述镦粗后的加重钻杆进行热处理，其淬火温度为 885?895°C，加热时间为35分钟；中心喷水压力为0. 5MPa，喷淋时间为85?95s ;回火温 度为595?605°C，保温时间为45分钟； (五) 、后续对上述加重钻杆进行车削成型，并对其端部进行螺纹加工，半成品检验。
【文档编号】B23P15/00GK104097035SQ201410313684
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】朱世忠, 肖天甫, 郭军 申请人:南通永大管业股份有限公司