專利名稱：新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿焊縫的熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉆具熱處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿焊縫的熱處理工藝。
背景技術(shù)：
石油鉆桿作為石油鉆探開發(fā)的重要工具，在鉆井作業(yè)時(shí)要承受彎扭拉組合載荷，受力復(fù)雜，工礦惡劣，這就要求鉆桿具有高的強(qiáng)度，好的韌性.鉆桿是由桿體和接頭組成，因焊區(qū)的力學(xué)性能與母材的差別很大，即使要不影響母材性能、硬度，也要保證焊區(qū)的質(zhì)量；焊區(qū)始終是鉆桿的薄弱區(qū) 。為此，有關(guān)石油部門對(duì)焊區(qū)作出規(guī)定，通過適當(dāng)?shù)臒崽幚韥砀纳破淞W(xué)性能。影響淬火質(zhì)量的主要因素為焊區(qū)奧氏體化溫度、保溫時(shí)間、冷卻速度；而一般奧氏體化溫度、保溫時(shí)間，都容易控制和保證，而冷卻速度與淬火介質(zhì)有關(guān)。隨著石油行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的深井、超深井被開發(fā)，這對(duì)鉆桿就提出了越來越高的要求。美國(guó)專利3997374、4160543采用了空氣淬火的方法，美國(guó)專利3997374采用在鉆桿焊縫內(nèi)外表面噴壓縮空氣的方法來達(dá)到焊縫淬火的目的，空氣的冷卻速度較慢，因此該方法只適用于類似4340H這種合金含量較高淬透性較好的油淬材質(zhì)；中國(guó)專利2006100241751公開了一種鉆桿焊縫熱處理淬火方法，在奧氏體化后的鉆桿焊縫表面噴淬火液體，同時(shí)在鉆桿焊縫內(nèi)表面噴氣，以此達(dá)到焊縫淬火的目的，但是沒有公開具體的淬火溫度和淬火時(shí)間和其它的參數(shù)，只是給出了一種淬火方式，并且給定的淬火冷卻后的焊縫外表溫度和后續(xù)的回火溫度范圍較大。中國(guó)專利2011103669964公開了一種V150鋼級(jí)鉆桿焊縫的熱處理方法，此方法也只是針對(duì)鉆桿接頭鋼級(jí)為130Ksi，鉆桿管體鋼級(jí)為150Ksi的焊縫的熱處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿的焊縫熱處理工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所針對(duì)新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿焊縫熱處理采用的技術(shù)方案是
一種新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿焊縫熱處理方法，包括如下步驟
步驟1、輕質(zhì)鉆桿焊縫的奧氏體化
鉆桿奧氏體化是鉆桿焊縫熱處理的重要環(huán)節(jié)，可以細(xì)化晶粒，中頻感應(yīng)加熱方式不僅加熱速度快，而且焊縫熱影響區(qū)窄，熱影響區(qū)不超過70_，便于后道高溫回火工序?qū)W氏體化區(qū)的覆蓋。步驟2、輕質(zhì)鉆桿焊縫的淬火
將輕質(zhì)鉆桿焊縫輸送到淬火線圈位置，采用320V電壓升溫30 40s，將焊縫加熱到880°C 900°C，并保溫105 115s后，出爐到空冷，淬火時(shí)間為595 605 S。
步驟3、輕質(zhì)鉆桿焊縫的高溫回火
將淬火后的鉆桿焊縫輸送到回火線圈位置，用時(shí)95 105 s將焊縫中頻感應(yīng)加熱到300 400°C，保溫355 365 s后，自然冷卻至室溫。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
采用本發(fā)明的鉆桿焊縫熱處理方法，得到的貝馬復(fù)相鋼新型輕質(zhì)鉆桿焊縫保證了接頭和管體焊接區(qū)的硬度，又降低了其脆性，達(dá)到了更好的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，彎曲無裂紋。焊縫區(qū)的屈服強(qiáng)度彡IOOOMPa，抗拉強(qiáng)度彡1150MPa，延伸率彡13%。
具體實(shí)施例方式新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿焊縫的熱處理工藝方法，包括焊縫的奧氏體化、淬火、回火，鉆桿焊縫是由鉆桿接頭和鉆桿管體經(jīng)摩擦焊接而形成的。
實(shí)施例步驟1、將焊縫區(qū)中頻感應(yīng)加熱到共析溫度以上進(jìn)行奧氏體化。步驟2、將輕質(zhì)鉆桿焊縫輸送到淬火線圈位置，采用320V電壓升溫35 S，將焊縫加熱到895°C，并保溫110 s后，出爐到空冷，淬火時(shí)間為600 S。步驟3、將淬火后的鉆桿焊縫輸送到回火線圈位置，用時(shí)IOOs將焊縫中頻感應(yīng)加熱到350°C，保溫360 s后，自然冷卻至室溫。熱處理后新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿焊縫區(qū)的屈服強(qiáng)度為1280MPa，抗拉強(qiáng)度為1450MPa，延伸率為13%。
權(quán)利要求
1.一種新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿焊縫的熱處理工藝，包括奧氏體化、淬火、回火，所述鉆桿焊縫是由鉆桿接頭和鉆桿管體經(jīng)摩擦焊接形成的，其特征在于，包括如下步驟 步驟1、鉆桿焊縫的奧氏體化 將焊縫區(qū)中頻感應(yīng)加熱到共析溫度以上進(jìn)行奧氏體化； 步驟2、鉆桿焊縫的淬火 將輕質(zhì)鉆桿焊縫輸送到淬火線圈位置，采用320V電壓升溫30 40s，將焊縫加熱到880°C 900°C，并保溫105 115s后，出爐到空冷，淬火時(shí)間為595 605s ； 步驟3、鉆桿焊縫的高溫回火 將淬火后的鉆桿焊縫輸送到回火線圈位置，用時(shí)95 105 s將焊縫中頻感應(yīng)加熱到300 400°C，保溫355 365 s后，自然冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿焊縫的熱處理工藝，其特征在于，采用上述方法所得到焊縫區(qū)的屈服強(qiáng)度彡lOOOMPa，抗拉強(qiáng)度彡1150MPa，延伸率^ 13%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型貝馬復(fù)相鋼材料鉆桿焊縫熱處理工藝，包括如下步驟步驟1是將鉆桿的焊縫區(qū)中頻感應(yīng)加熱到共析溫度以上進(jìn)行奧氏體化。步驟2是鉆桿焊縫的淬火將輕質(zhì)鉆桿焊縫輸送到淬火線圈位置，采用320V電壓升溫30～40s，將焊縫加熱到880℃～900℃，并保溫105～115s后，出爐到空冷，淬火時(shí)間為595～605s。步驟3是鉆桿焊縫的高溫回火。將淬火后的鉆桿焊縫輸送到回火線圈位置，用時(shí)95～105s將焊縫中頻感應(yīng)加熱到300～400℃，保溫355～365s后，自然冷卻至室溫。采用上述方法所得到焊縫區(qū)的屈服強(qiáng)度≥1000MPa，抗拉強(qiáng)度≥1150MPa，延伸率≥13%。
文檔編號(hào)C21D1/18GK103014306SQ20121054069
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者蔡正敏, 鄭申, 李冬梅, 劉元雨 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司工程服務(wù)公司