專利名稱：焊接油、套管成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明涉及一種油管、套管成型工藝，尤其是J55、 N80鋼級(jí)焊接油、套管成型工藝。
背景技術(shù)：
在石油鉆井領(lǐng)域，焊接油管、套管與同類API無(wú)縫管相比，具有尺寸精度高，焊縫韌性好，抗擠潰性能強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，成本低等優(yōu)勢(shì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家焊接油管、套管已取代60 90%的無(wú)縫管，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而我國(guó)在N80鋼級(jí)焊接油管的生產(chǎn)上尚屬空白?，F(xiàn)有德國(guó)曼內(nèi)斯曼公司于1986年制造的RN120①114焊管機(jī)組，設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品范圍為壁厚2-8mm,①30—①114，管坯最大屈服強(qiáng)度560N/mm,最大抗拉強(qiáng)度700 N/mm，若要生產(chǎn)J55、 N80鋼級(jí)油管，在性能和工藝方面均難以完全適應(yīng)。通過(guò)技術(shù)人員和生產(chǎn)人員分析主要存在以下問(wèn)題1、原有設(shè)備自予成型到焊接點(diǎn)，向上傾斜3°角，目的是避免乳化液被帶往中頻加熱點(diǎn)，但在實(shí)踐中卻使管體內(nèi)的乳化液在角度和熱量的作用下，在焊接處造成返涌噴發(fā)，直接影響了焊接質(zhì)量，易造成假焊和焊接夾雜；2、目前，生產(chǎn)油管時(shí)采用的N80鋼級(jí)材料，超出了原有設(shè)備設(shè)計(jì)能力，必須在不改變主體設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過(guò)其它方法加以改進(jìn)，方能滿足生產(chǎn)需要；3、工藝技術(shù)規(guī)程的適用性偏低，原有設(shè)備主要針對(duì)生產(chǎn)汽車傳動(dòng)軸管等產(chǎn)品特點(diǎn)考慮較多，現(xiàn)在生產(chǎn)J55、 N80鋼級(jí)焊接油管，設(shè)備相關(guān)裝置的承受能力和工藝技術(shù)規(guī)范必須及時(shí)改造和更新；4、軋輥材料性能不足，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有實(shí)際生產(chǎn)需要確定軋輥的材料；5、原有設(shè)備在生產(chǎn)J55、 N80鋼級(jí)油管、套管時(shí)，整體拖動(dòng)能力不足，使得成型不穩(wěn)定，須適當(dāng)增加能力，滿足生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的設(shè)備及軋輥在對(duì)J55、 N80鋼級(jí)成型時(shí)軋輥材料性能不足、成型不穩(wěn)定的不足，本發(fā)明提供一種焊接油、套管成型工藝，該焊接油、套管成型工藝具有軋輥性能增強(qiáng)、成型穩(wěn)定的特點(diǎn)，
3保證了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的連續(xù)性。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種焊接油、套管成型工藝，包括對(duì)設(shè)備和成型工藝的改進(jìn)
一、 設(shè)備改進(jìn)
a、 將成型段軋制底徑中心線由原來(lái)的向上3°角傾斜，改為水平方式，并增加管筒內(nèi)抽水和向焊接處噴吹壓縮空氣；
b、 增強(qiáng)擠壓機(jī)架強(qiáng)度；
c、 在軋輥和相關(guān)軋制工件選材上，采用了 Crl2MoV材質(zhì)，硬度達(dá)到HRC58-62;
d、 在外毛刺刨刀機(jī)架后增加Z1拖動(dòng)機(jī)架；
二、 工藝調(diào)整
① 要求喂入架導(dǎo)輥的兩側(cè)導(dǎo)輥與軋制底線保持相等距離，允許誤
差為0.2mm，兩側(cè)導(dǎo)輥的寬度，以帶鋼實(shí)際寬度為依據(jù)調(diào)整；
② 予彎架的下輥水平尺對(duì)軋輥端面基準(zhǔn)145-230 mm找正，上輥水平尺找軋輥端面基準(zhǔn)為165-285 mm，以軋輥中心點(diǎn)確定軋制中線；
③ 排輥裝置進(jìn)口高度95-60 mm，開(kāi)合30-105 mm，出口高度24-116mm，開(kāi)合62-100 ■;
④ 內(nèi)成型輥壓下量，減去帶鋼厚度大于2-4 mm;
⑤ 精成型I機(jī)架，對(duì)中下輥水平尺與端面基準(zhǔn)面145-190mm，底弧與軋制底線最大間隙0. 2mm，輥縫值為3. 5-4. 5mm;
(D精成型n機(jī)架，下輥水平尺與端面基準(zhǔn)面145-190mm，底弧與軋制線間隙0. 2mm，輥縫值為3-4mm。
本發(fā)明具有如下有益效果由于采用上述方案，將成型段軋制底徑中心線由原來(lái)的向上3°角傾斜，改為水平方式，并采取管筒內(nèi)抽水和焊接處噴吹壓縮空氣方式解決了乳化液返涌噴發(fā)等弊端，保證了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定；增強(qiáng)擠壓機(jī)架的強(qiáng)度，從而提高了設(shè)備強(qiáng)度；將軋輥材質(zhì)改為Crl2MoV，使硬度更高，增強(qiáng)了軋輥的性能；在外毛刺刨刀機(jī)架后增加Zl拖動(dòng)機(jī)架，增加了拖動(dòng)力，確保了成型穩(wěn)定；并且對(duì)工藝進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，根據(jù)不同直徑的鋼管采用不同的參數(shù)，使其適應(yīng)J55、 N80鋼級(jí)油、套管的生產(chǎn)。


附圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是為附圖1中沿A-A的剖視圖；附圖3是為附圖1中沿B-B的剖視附圖4是為附圖1中沿C-C的剖視附圖5是成型過(guò)程中帶鋼變形圖。
圖中1-喂入架，2-予彎?rùn)C(jī)架，3-內(nèi)成型輥，4-排輥裝置，5-精成型I機(jī)架，6-精成型II機(jī)架，7-軋制底線，8-成型底線，9-管體，10-Z1拖動(dòng)機(jī)架，i-喂入架形狀，ii-排輥入口形狀，iii-予彎架形狀，iv-排輥出口形狀，v-精成型I形狀，vi-精成型II形狀。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖l所示為焊接油、套管成型工藝流程的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2、3、 4分別為予成型、精成型I、精成型II的截面剖視圖。首先針對(duì)原有設(shè)備的不足對(duì)其進(jìn)行改造
a、 將成型段軋制底徑中心線由原來(lái)的向上3°角傾斜，改為水平方式，并采取管筒內(nèi)抽水和向焊接處噴吹壓縮空氣的方式，由此解決了乳化液返涌噴發(fā)等弊端，保證了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定。
b、 在保持原有機(jī)架強(qiáng)度基礎(chǔ)上，增強(qiáng)擠壓機(jī)架的強(qiáng)度，從而提高了設(shè)備整體強(qiáng)度，使其能夠適應(yīng)J55、 N80鋼級(jí)油、套管的生產(chǎn)。
c、 在軋輥和相關(guān)軋制工件選材上，采用了 Crl2MoV材質(zhì)，并進(jìn)行熱處理，硬度達(dá)到服C58-62。
d、 由于設(shè)備為直緣排輥成型機(jī)組，成型機(jī)架少，成型過(guò)程迅速。在J55、 N80鋼級(jí)材料生產(chǎn)時(shí)，因拖動(dòng)力不足，產(chǎn)生了成型困難，為此，采用在外毛刺刨刀機(jī)架后增加Z,拖動(dòng)機(jī)架10，使設(shè)備拖動(dòng)力提高20%，以確保成型穩(wěn)定。
針對(duì)J55、 N80的技術(shù)條件，制定成型機(jī)工藝調(diào)整規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)如
下
以改造后設(shè)備水平軋制底線為基準(zhǔn)，完成下述調(diào)整①喂入架1導(dǎo)輥的對(duì)中及寬度調(diào)整，要求兩側(cè)導(dǎo)輥與軋制底線7保持相等距離，允許誤差為0.2mm，兩側(cè)導(dǎo)輥的寬度，以帶鋼實(shí)際寬度為依據(jù)調(diào)整， 一般應(yīng)當(dāng)有比帶鋼大0.5-1 mm的間隙量；② 予彎架2的下輥對(duì)中，用水平尺對(duì)軋輥端面基準(zhǔn)145-230 mm找正，以軋輥中心點(diǎn)確定軋制中線，上輥水平尺找軋輥端面基準(zhǔn)為165-285 mm，直徑不同的鋼管，所選取的參數(shù)不同；
③ 排輥裝置4進(jìn)口高度95-60 mm，開(kāi)合30-105證，出口高度24-116 mm，開(kāi)合62-100 mm (此數(shù)據(jù)為設(shè)備自帶標(biāo)尺數(shù)據(jù))，同樣，直徑不同的鋼管，所選取的參數(shù)亦不同；
④ 內(nèi)成型輥3壓下量，減去帶鋼厚度略大于2-4 mm適當(dāng)調(diào)整；
⑤ 精成型I機(jī)架5，對(duì)中下輥水平尺與端面基準(zhǔn)面145-190mm，底弧與軋制底線最大間隙0. 2mm，輥縫值為3. 5-4. 5mm;
⑥ 精成型II機(jī)架6,下輥水平尺與軋輥端面基準(zhǔn)面為145-190mm，底弧與軋制線7間隙0. 2mm,輥縫值為3-4mm。
J55、 N80鋼在成型時(shí)，其形狀變化由圖5所示，首先將帶鋼放到喂入架1上，此時(shí)，帶鋼的形狀為喂入架形狀i ，依次經(jīng)過(guò)予彎?rùn)C(jī)架2、內(nèi)成型輥3、排輥裝置4，則帶鋼形狀依次為排輥入口形狀ii，予彎架形狀iii，排輥出口形狀iv，然后帶鋼進(jìn)入精成型I機(jī)架5，由此出來(lái)后成為圖中的精成型I形狀，再經(jīng)過(guò)精成型II機(jī)架6，成為精成型II形狀vi，至此，帶鋼成型過(guò)程完畢，進(jìn)行后續(xù)的去毛刺及熱處理過(guò)程。
該成型工藝由于將成型段軋制底徑中心線由原來(lái)的3°角改為水平方式，并輔之以管筒內(nèi)抽水和焊接點(diǎn)噴吹壓縮空氣等措施，徹底消除了因乳化液回流噴涌造成的假焊及焊接夾雜的弊端，確保了 J55、N80級(jí)油、套管的焊接質(zhì)量；并且由于制訂了成型工藝調(diào)整規(guī)范并嚴(yán)格執(zhí)行，改變了以往憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)整的人為隨意性，以穩(wěn)定的成型過(guò)程保證了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的連續(xù)性；增加了拖動(dòng)機(jī)架后，不僅克服了原設(shè)備難以適應(yīng)J55、 N80鋼級(jí)的缺陷，使管坯能穩(wěn)定順利成型，且由于提高了機(jī)組拖動(dòng)能力20%,使焊接速度也相應(yīng)增加5-8米/分，從而在確保質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)效率20%;在工藝調(diào)整上，根據(jù)不同直徑的鋼管，對(duì)設(shè)備及軋輥進(jìn)行參數(shù)不同的調(diào)整，使得成型穩(wěn)定，此焊接油、套管經(jīng)國(guó)家石油管材檢測(cè)機(jī)構(gòu)全面嚴(yán)格檢驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到甚至優(yōu)于API5CT標(biāo)準(zhǔn)，并被各油田采用，效果良好，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)小直徑焊接油管的空白。下面用具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明不同直徑的鋼管對(duì)軋輥的不同調(diào)整-在對(duì)軋輥的調(diào)整中，其中喂入架1導(dǎo)輥的對(duì)中及寬度及內(nèi)成型輥
3壓下量的調(diào)整，對(duì)所有規(guī)格的鋼管均一致，這里不再敘述。
實(shí)施例一直徑①139.7的套管，a、予彎架2的下輥對(duì)中，用 水平尺對(duì)軋輥端面基準(zhǔn)145 mm找正，以軋輥中心點(diǎn)確定軋制中線， 上輥水平尺找軋輥端面基準(zhǔn)為165 mm;
b、 排輥裝置4進(jìn)口高度95 ■，開(kāi)合30 ■，出口高度24mm， 開(kāi)合62 mm (此數(shù)據(jù)為設(shè)備自帶標(biāo)尺數(shù)據(jù))；
c、 精成型I機(jī)架5，對(duì)中下輥水平尺與端面基準(zhǔn)面145mm，底弧 與軋制底線最大間隙0. 2mm，輥縫值為3. 5-4. 5mm;
d、 精成型II機(jī)架6，下輥水平尺與軋輥端面基準(zhǔn)面為145mm，底弧 與軋制線7間隙0. 2mm，輥縫值為3-4mm。
實(shí)施例二直徑①114.3的套管，a、予彎架2的下輥對(duì)中，用 水平尺對(duì)軋輥端面基準(zhǔn)170 mm找正，以軋輥中心點(diǎn)確定軋制中線， 上輥水平尺找軋輥端面基準(zhǔn)為210 mm;
b、 排輥裝置4進(jìn)口高度75 mm，開(kāi)合45咖，出口高度163mm， 開(kāi)合80 mm (此數(shù)據(jù)為設(shè)備自帶標(biāo)尺數(shù)據(jù))；
c、 精成型I機(jī)架5，對(duì)中下輥水平尺與端面基準(zhǔn)面155mm，底弧 與軋制底線最大間隙0. 2mm，輥縫值為3. 5-4. 5mm;
d、 精成型II機(jī)架6，下輥水平尺與軋輥端面基準(zhǔn)面為155mm，底弧 與軋制線7間隙0. 2畫(huà)，輥縫值為3-4mm。
實(shí)施例三直徑073.02的油管，a、予彎架2的下輥對(duì)中，用 水平尺對(duì)軋輥端面基準(zhǔn)180 mm找正，以軋輥中心點(diǎn)確定軋制中線， 上輥水平尺找軋輥端面基準(zhǔn)為240 mm;
b、 排輥裝置4進(jìn)口高度78 mm，開(kāi)合90 mm，出口高度135mm， 開(kāi)合IOO mm (此數(shù)據(jù)為設(shè)備自帶標(biāo)尺數(shù)據(jù))；
c、 精成型I機(jī)架5，對(duì)中下輥水平尺與端面基準(zhǔn)面180mm，底弧 與軋制底線最大間隙0. 2mm，輥縫值為3. 5-4. 5mm;
d、 精成型II機(jī)架6，下輥水平尺與軋輥端面基準(zhǔn)面為180mm,底弧 與軋制線7間隙0. 2mm，輥縫值為3-4咖。
實(shí)施例四直徑①60.3的油管，a、予彎架2的下輥對(duì)中，用水平尺對(duì)軋輥端面基準(zhǔn)230 mm找正，以軋輥中心點(diǎn)確定軋制中線，上 輥水平尺找軋輥端面基準(zhǔn)為285 mm;
b、 排輥裝置4進(jìn)口高度60 mm，開(kāi)合105 ■，出口高度116咖， 開(kāi)合IOO mm (此數(shù)據(jù)為設(shè)備自帶標(biāo)尺數(shù)據(jù))；
c、 精成型I機(jī)架5，對(duì)中下輥水平尺與端面基準(zhǔn)面190mm，底弧 與軋制底線最大間隙0. 2mm，輥縫值為3. 5-4. 5mm;
d、 精成型II機(jī)架6，下輥水平尺與軋輥端面基準(zhǔn)面為190mm，底弧 與軋制線7間隙0. 2mm，輥縫值為3-4mm。
權(quán)利要求
1、一種焊接油、套管成型工藝，包括對(duì)設(shè)備和成型工藝的改進(jìn)，其特征在于一、設(shè)備改進(jìn)a、將成型段軋制底徑中心線由原來(lái)的向上3°角傾斜，改為水平方式，并增加管筒內(nèi)抽水和向焊接處噴吹壓縮空氣；b、增強(qiáng)擠壓機(jī)架強(qiáng)度；c、在軋輥和相關(guān)軋制工件選材上，采用了Cr12MoV材質(zhì)，硬度達(dá)到HRC58-62；d、在外毛刺刨刀機(jī)架后增加Z1拖動(dòng)機(jī)架(10)；二、工藝調(diào)整①要求喂入架(1)導(dǎo)輥的兩側(cè)導(dǎo)輥與軋制底線(7)保持相等距離，允許誤差為0.2mm，兩側(cè)導(dǎo)輥的寬度，以帶鋼實(shí)際寬度為依據(jù)調(diào)整；②予彎架(2)的下輥水平尺對(duì)軋輥端面基準(zhǔn)145-230mm找正，上輥水平尺找軋輥端面基準(zhǔn)為165-285mm，以軋輥中心點(diǎn)確定軋制中線；③排輥裝置(4)進(jìn)口高度95-60mm，開(kāi)合30-105mm，出口高度24-116mm，開(kāi)合62-100mm；④內(nèi)成型輥(3)壓下量，減去帶鋼厚度大于2-4mm；⑤精成型I機(jī)架(5)，對(duì)中下輥水平尺與端面基準(zhǔn)面145-190mm，底弧與軋制底線最大間隙0.2mm，輥縫值為3.5-4.5mm；⑥精成型II機(jī)架(6)，下輥水平尺與端面基準(zhǔn)面145-190mm，底弧與軋制線間隙0.2mm，輥縫值為3-4mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焊接油、套管成型工藝。主要解決現(xiàn)有的設(shè)備及軋輥在對(duì)J55、N80鋼級(jí)成型時(shí)軋輥材料性能不足、成型不穩(wěn)定的問(wèn)題。其特征在于設(shè)備改進(jìn)包括將成型段軋制底徑中心線由原來(lái)的3°角改為水平方式，并增加管筒內(nèi)抽水和向焊接處噴吹壓縮空氣，增強(qiáng)擠壓機(jī)架強(qiáng)度，軋輥采用Cr12MoV材質(zhì)，在外毛刺刨刀機(jī)架后增加Z1拖動(dòng)機(jī)架(10)；工藝調(diào)整包括喂入架(1)導(dǎo)輥的兩側(cè)導(dǎo)輥與軋制底線(7)保持相等距離，予彎架(2)上、下輥的調(diào)整，排輥裝置(4)的參數(shù)設(shè)置，內(nèi)成型輥(3)壓下量的設(shè)定，精成型I機(jī)架(5)及精成型II機(jī)架(6)的調(diào)整。該發(fā)明具有成型穩(wěn)定的特點(diǎn)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的連續(xù)性。
文檔編號(hào)B21C23/08GK101474643SQ20091007130
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者史福忠, 馬建國(guó) 申請(qǐng)人:張家口海特鋼管有限責(zé)任公司