專利名稱：短鉆桿的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種短鉆桿的制造方法，尤其是一種石油鉆井用短鉆桿的制造方法， 屬于石油鉆桿制造技術領域。
背景技術：
短鉆桿作為鉆桿的長度調節(jié)和鉆桿與轉換接頭過渡的連接，在國內、外石油鉆井 中得到廣泛使用；目前，短鉆桿制造技術一般采用有兩種制造方法1、整體加工加工流程為圓鋼選用一鋸切一深孔鉆孔一熱處理一矯直一探傷一機加工(公母 接頭螺紋及外形加工、管體外形加工)一磷化一成品。具體方案為①圓鋼選用、鋸切選用比成品鉆桿接頭外徑稍大尺寸的經鍛造后的圓鋼，材質應 與鉆桿接頭材質接近或一致(確保在熱處理時能夠滿足性能要求)，并鋸切成約1550mm的 長度；②深孔鉆孔采用深孔鉆機床對圓鋼鉆圓孔，機床能力至少應保證鉆深800mm以 上，同時又不能在內壁形成嚴重的接刀或臺階，否則熱處理時容易開裂；③熱處理、矯直、探傷由于接頭材質的易淬透性，熱處理只能選用油浴式；④機加工先在管螺紋車絲機床上加工公母接頭螺紋，后在普通簡易數(shù)控機床上 加工整個管體的外形；⑤磷化主要是螺紋磷化，但是因為設備狀況所限只能整體全長磷化處理；整個加工過程需要配置深孔鉆機、管螺紋車絲機床等，比單獨加工鉆桿接頭所配 置的設備成本高，由于熱處理的不確定性導致合格率低，而近50%的車削量使得成材率低， 因而制造成本高，價格也高。2、焊接加工采用方法與常規(guī)長度鉆桿的制造方法一致，其加工流程為管體選用一鋸切一管 端加厚一對焊連接后管體熱處理一矯直一探傷一與接頭一起摩擦焊接一焊縫熱處理一機 加工一成品。具體方案為①管體選用、鋸切選用合適的管體，將其鋸切成約1200mm的定尺長度；②管端加厚將管端加厚；由于管子短，在管端加厚時現(xiàn)有的管體夾具無法使用， 需要定制較短的夾具，而較短的管體夾持段導致在頂鍛過程中管體易打滑，難以保證加厚
質量；③管體熱處理由于管子短，只能在對焊連接后按照正常熱處理工藝進行生產；④矯直、探傷無法在線進行，只能手工進行；⑤摩擦焊接在連續(xù)焊機上將公接頭、母接頭分別與管體兩端直接焊接；在連續(xù) 焊機上焊接時，由于管料短(約0. 9米)且存在不同外徑，需要拆除一套定心夾具及油缸，
3僅用一套夾具夾持，故夾持時同樣存在在頂鍛時管體易打滑的現(xiàn)象，無法保證焊接質量，同 時出現(xiàn)焊接直度超差。⑥焊縫熱處理按照常規(guī)工藝進行；⑦機加工在1319簡易數(shù)控機床上對焊接區(qū)表面進行精加工，完成成品。焊接加工相對于整體加工，材料與生產成本較低，但是在管端加厚、摩擦焊接兩道 加工工序中，由于原料及設備狀態(tài)，使得生產難度較大，同時難以保證生產的穩(wěn)定，從而導 致產品直度低，產品質量不高；由于加厚端長度的限制，反切重新焊接次數(shù)有限。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種焊接過程穩(wěn)定的短鉆桿的 制造方法，且可保證產品質量。按照本發(fā)明提供的技術方案，所述短鉆桿的制造方法包括以下步驟(1)管體熱處理、矯直、探傷熱處理工藝為淬火+回火工藝，淬火介質為水，淬火 溫度為880 900°C、淬火保溫時間為110 130分鐘；回火溫度為620 640°C，回火保溫 時間為110 130分鐘；熱處理完成后用六輥矯直機對管體進行全長矯直；矯直后用探傷 機對管體進行全長探傷；(2)鋸切將經熱處理、矯直、探傷后的管體用鋸床鋸切成0. 85 0. 95米的短料；(3)初機加工在車床上對短料進行端面鋸口修平，再用車床將短料的外圓加工 到Φ 132士0. 3mm，然后對短料管體的內表面從端口起80 120mm內用自動修磨機打磨去除
表面氧化皮；(4)焊接在連續(xù)焊機上將公接頭、母接頭分別與短料管體的兩端直接焊接；(5)焊縫熱處理使用中頻感應線圈對焊縫進行淬火與回火處理，淬火介質為水， 淬火溫度為880 900°C，保溫時間為590 610秒；回火溫度為650 670°C，保溫時間為 590 610 秒；(6)機加工在車床上對經焊縫熱處理后的短料進行外形加工，加工成所需外形 和尺寸即為成品。本發(fā)明的優(yōu)點如下(1)未增加任何新的加工設備；(2)管體來源容易；(3)無需管端加厚，避免了短料在加厚過程中出現(xiàn)的質量問題；(4)管體長度可以控制9米長度左右，因而減少了熱處理對短料的限制，同時方便 了矯直、全長探傷，并且可以在熱處理后鋸切定尺長度；(5)摩擦焊接時，工裝夾具的變化與正常生產時一致，這樣有限保證了焊接質量以 及直度、偏心量在合理的范圍內；(6)由于管體無加厚端，因此即使不合格時，可以及時反切重新使用；(7)在1319簡易數(shù)控機床上機加工時，由于采用夾持接頭大鉗外徑及頂緊水眼作 為基準，因此機加工后管體與接頭的同心度更高，更能夠滿足鉆井的使用；(8)加工成本更低。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明所使用的探傷機為探傷機可采用射陽縣利德探傷設備制造有限公司生產 的CJW-10000型磁粉探傷機；本發(fā)明所使用的六輥矯直機可采用無錫市錫山區(qū)鵝湖鎮(zhèn)蕩口新金宇機械廠生產 的六輥矯直機；本發(fā)明所使用的中頻感應線圈可采用上海遠陸中頻感應加熱設備有限公司生產 的中頻感應線圈。實施例一一種短鉆桿的制造方法，包括以下工藝步驟(1)管體熱處理、矯直、探傷熱處理工藝為淬火+回火工藝，淬火介質為水，淬火 溫度為880°C、淬火保溫時間為130分鐘；回火溫度為620°C，回火保溫時間為130分鐘；熱 處理完成后用六輥矯直機對管體進行全長矯直；矯直后用探傷機對管體進行全長探傷；(2)鋸切將經熱處理、矯直、探傷后的管體用鋸床鋸切成0. 85米的短料；(3)初機加工在車床上對短料進行端面鋸口修平，再用車床將短料的外圓加工 到Φ 131. 7mm，然后對短料管體的內表面從端口起80mm內用自動修磨機打磨去除表面氧化 皮；(4)焊接在連續(xù)焊機上將公接頭、母接頭分別與短料管體的兩端直接焊接；(5)焊縫熱處理使用中頻感應線圈對焊縫進行淬火與回火處理，淬火介質為水， 淬火溫度為880°C，保溫時間為610秒；回火溫度為650°C，保溫時間為610秒；(6)機加工在車床上對經焊縫熱處理后的短料進行加工外形，加工成所需外形 和尺寸即為成品。實施例二 一種短鉆桿的制造方法，包括以下工藝步驟(1)管體熱處理、矯直、探傷熱處理工藝為淬火+回火工藝，淬火介質為水，淬火 溫度為900°C、淬火保溫時間為110分鐘；回火溫度為640°C，回火保溫時間為110分鐘；熱 處理完成后用六輥矯直機對管體進行全長矯直；矯直后用探傷機對管體進行全長探傷；(2)鋸切將經熱處理、矯直、探傷后的管體用鋸床鋸切成0. 95米的短料；(3)初機加工在車床上對短料進行端面鋸口修平，再用車床將短料的外圓加工 到Φ132. 3mm，然后對短料管體的內表面從端口起120mm內用自動修磨機打磨去除表面氧 化皮；(4)焊接在連續(xù)焊機上將公接頭、母接頭分別與短料管體的兩端直接焊接；(5)焊縫熱處理使用中頻感應線圈對焊縫進行淬火與回火處理，淬火介質為水， 淬火溫度為900°C，保溫時間為590秒；回火溫度為670°C，保溫時間為590秒；(6)機加工在車床上對經焊縫熱處理后的短料進行加工外形，加工成所需外形 和尺寸即為成品。實施例三一種短鉆桿的制造方法，包括以下工藝步驟(1)管體熱處理、矯直、探傷熱處理工藝為淬火+回火工藝，淬火介質為水，淬火 溫度為890°C、淬火保溫時間為120分鐘；回火溫度為630°C，回火保溫時間為120分鐘；熱 處理完成后用六輥矯直機對管體進行全長矯直；矯直后用探傷機對管體進行全長探傷；(2)鋸切將經熱處理、矯直、探傷后的管體用鋸床鋸切成0. 9米的短料；
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(3)初機加工在車床上對短料進行端面鋸口修平，再用車床將短料的外圓加工 到Φ132πιπι，然后對短料管體的內表面從端口起IOOmm內用自動修磨機打磨去除表面氧化 皮；(4)焊接在連續(xù)焊機上將公接頭、母接頭分別與短料管體的兩端直接焊接；(5)焊縫熱處理使用中頻感應線圈對焊縫進行淬火與回火處理，淬火介質為水， 淬火溫度為890°C，保溫時間為600秒；回火溫度為660°C，保溫時間為600秒；(6)機加工在車床上對經焊縫熱處理后的短料進行加工外形，加工成所需外形 和尺寸即為成品。
權利要求
一種短鉆桿的制造方法，其特征是，包括以下工藝步驟(1)管體熱處理、矯直、探傷熱處理工藝為淬火+回火工藝，淬火介質為水，淬火溫度為880～900℃、淬火保溫時間為110～130分鐘；回火溫度為620～640℃，回火保溫時間為110～130分鐘；熱處理完成后用六輥矯直機對管體進行全長矯直；矯直后用探傷機對管體進行全長探傷；(2)鋸切將經熱處理、矯直、探傷后的管體用鋸床鋸切成0.85～0.95米的短料；(3)初機加工在車床上對短料進行端面鋸口修平，再用車床將短料的外圓加工到Φ132±0.3mm，然后對短料管體的內表面從端口起80～120mm內用自動修磨機打磨去除表面氧化皮；(4)焊接在連續(xù)焊機上將公接頭、母接頭分別與短料管體的兩端直接焊接；(5)焊縫熱處理使用中頻感應線圈對焊縫進行淬火與回火處理，淬火介質為水，淬火溫度為880～900℃，保溫時間為590～610秒；回火溫度為650～670℃，保溫時間為590～610秒；(6)機加工在車床上對經焊縫熱處理后的短料進行加工外形，加工成所需外形和尺寸即為成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種短鉆桿的制造方法，特征是，包括以下工藝步驟(1)管體熱處理、矯直、探傷熱處理工藝為淬火+回火工藝；熱處理完成后用六輥矯直機對管體進行全長矯直；矯直后用探傷機對管體進行全長探傷；(2)鋸切將經熱處理、矯直、探傷后的管體用鋸床鋸切成短料；(3)初機加工在車床上對短料進行端面鋸口修平，再用車床將短料的外圓加工到Φ132±0.3mm，然后對短料管體的內表面從端口起80～120mm內用自動修磨機打磨去除表面氧化皮；(4)焊接在連續(xù)焊機上將公接頭、母接頭分別與短料管體的兩端直接焊接；(5)焊縫熱處理使用中頻感應線圈對焊縫進行淬火與回火處理；(6)機加工。本發(fā)明焊接過程穩(wěn)定，加工成本更低。
文檔編號B23P15/28GK101934469SQ20101022739
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權日2010年7月9日
發(fā)明者胡明 申請人:無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司