加重鉆桿兩端接頭段鐓粗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加重鉆桿兩端接頭段鐓粗方法，首先按中間各段最大直徑并外加切削余量選擇相應(yīng)直徑的坯料，接著將坯料兩端的接頭段分別鐓粗成接頭段，每一端鐓粗分預(yù)鐓粗和終鐓粗兩步完成。因兩端的接頭段采用鐓粗成型，取用的棒材直徑小，在節(jié)省材料成本的同時也節(jié)省機加工量，最重要是改善接頭端金屬纖維組織和密度，進一步提高加重鉆桿接頭端的機械強度和抗扭能力。本發(fā)明適合應(yīng)用于各種規(guī)格加重鉆桿的制造。
【專利說明】加重鉆桿兩端接頭段鐓粗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油鉆具的熱加工方法，具體地講，本發(fā)明涉及一種鉆桿端部鐓粗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，絕大部分陸地、淺海區(qū)域的石油資源因人類過度開采，現(xiàn)已日漸枯竭，各國把汲取石油資源的眼光轉(zhuǎn)至深海，因為已探明深海區(qū)域存在豐富的石油資源。由于海洋鉆采石油的環(huán)境比陸地惡劣許多，再加上海浪沖擊和鉆井深度加深等原因，對配套的石油鉆桿強度指標有更高要求。否則，不能滿足深海石油鉆采條件。加重鉆桿旨在提高抗拉強度、抗扭性能的專用鉆具，主要應(yīng)用于深海石油鉆采，其結(jié)構(gòu)特征為中段管壁分段加厚，兩端接頭段管徑加粗。盡管如此，加重鉆桿仍屬于細長桿類構(gòu)件。在現(xiàn)有技術(shù)條件加重鉆桿采用強度性能指標好，抗扭能力強的合金鋼棒材切削成形。加重鉆桿成品的常規(guī)長度在IOm左右，加粗的接頭段位于兩端僅數(shù)拾公分長，占總長度90%以上的中間各段因外徑尺寸相對小，必須按兩端接頭段直徑選定的合金鋼棒料。由此可知，現(xiàn)有技術(shù)條件下制造加重鉆桿切削量大，材料利用率低，機加工工時長，制造成本大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種加重鉆桿兩端接頭段鐓粗方法，該方法通過兩次鐓擊成形，在不降低強度指標的前提下，達到整體切削量少，材料利用率高,降低生產(chǎn)成本的目的。
[0004]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)技術(shù)目標。
[0005]加重鉆桿兩端接頭段鐓粗方法，其改進之處在于:等徑圓柱形坯料兩端分別被鐓粗成接頭段，每一端鐓粗分預(yù)鐓粗和終鐓粗兩步完成，其步驟如下:
Al、首先將水平放置的坯料一端伸入加熱爐內(nèi)，第一次加熱至1060°C?1100°C，加熱長度比接頭段凈長度長20mm?50mm ；
A2、從加熱爐中抽出坯料，將已加熱的接頭段轉(zhuǎn)至預(yù)鐓粗工位，坯料已加熱段軸向穿過模具并外露；
A3、在還料定位、夾緊后，與|吳具冋軸的壓力繳粗機繳頭軸向撞擊還料已加熱端，在豐吳具的約束下，加熱段被鐓粗至外徑比接頭段外徑小IOmm?15mm;
B1、接著將水平放置的坯料已作預(yù)鐓粗的一端伸入加熱爐內(nèi)，再次加熱至1020°C?1080°C，加熱長度比接頭段凈長度長20mm?50mm ；
B2、從加熱爐中抽出坯料并轉(zhuǎn)至終鐓粗工位，坯料已加熱段軸向穿過模具并外露；
B3、在坯料定位、夾緊后，與模具同軸的壓力鐓粗機鐓頭再次軸向撞擊坯料已加熱端，在模具的約束下加熱段被鐓粗，其外徑比接頭段外徑大3mm?5mm，長度比接頭段凈長度長IOmm ?15mm ；
C、未繳粗的另一端重復A、B工序。[0006]本發(fā)明中應(yīng)用的加熱爐為中頻熱感應(yīng)爐。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果:
1、鉆桿兩端的接頭段采用鐓粗工藝成形，取用的棒材直徑小，可節(jié)省坯料用量％左右，大大節(jié)省用料成本；
2、鉆桿兩端的接頭段被鐓粗，大大減少中段成形切削量，節(jié)省機加工工時，提高生產(chǎn)效
率；
3、鉆桿接頭段經(jīng)鍛打成形，直接改善了金屬纖維組織和密度，進一步提高接頭段的機械強度和抗扭能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明鐓粗后的形狀示意圖，圖中實線是加重鉆桿外形圖，虛線是棒料鐓粗后的外形圖。
[0009]圖2是坯料已加熱段軸向穿過模具并外露的示意圖。
[0010]圖3是壓力鍛粗機鐓頭軸向撞擊坯料已加熱端示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面根據(jù)附圖并結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步說明。
[0012]加重鉆桿兩端接頭段鐓粗方法，首先按中段直徑并外加切削余量選擇相應(yīng)直徑的坯料1，接著分別實施坯料I兩端鐓粗成接頭段1.1的工序，每一端鐓粗分預(yù)鐓粗和終鐓粗兩步完成，其步驟如下:
Al、首先將水平放置的坯料I 一端伸入加熱爐內(nèi)，第一次加熱至1060°C?IIOO0C，加熱長度比接頭段1.1凈長度長20mm?50mm ；
A2、從加熱爐中抽出坯料1，將已加熱的接頭段1.1轉(zhuǎn)至預(yù)鐓粗工位，坯料I已加熱段軸向穿過模具2并外露；
八3、在還料I定位、夾緊后，與|吳具冋軸的壓力繳粗機繳頭軸向撞擊還料已加熱端，在模具的約束下，加熱段1.1被鐓粗至外徑比接頭段外徑小IOmm?15mm ；
B1、接著將水平放置的坯料I已作預(yù)鐓粗的一端伸入加熱爐內(nèi)，再次加熱至1020°C?1080°C，加熱長度比接頭段1.1凈長度長20mm?50mm;
B2、從加熱爐中抽出坯料I并轉(zhuǎn)至終鐓粗工位，坯料I已加熱段軸向穿過模具2并外
露；
B3、在坯料I定位、夾緊后，與模具2同軸的壓力鐓粗機鐓頭3再次軸向撞擊坯料I已加熱端，在模具2的約束下加熱端被鐓粗，其外徑比接頭段1.1外徑大3mm?5mm，長度比接頭段1.1凈長度長IOmm?15mm ；
C、未繳粗的另一端重復A、B工序。
[0013]下面以5寸加重鉆桿為例，來進一步說明本發(fā)明。
[0014]5寸加重鉆桿成品外形結(jié)構(gòu)如圖3所示，接頭段1.1凈長686mm，其外徑為168.3mm,頸部1.2外徑為130.2mm,管體段1.3外徑為127mm，中段1.4外徑為139.7mm,總長9500mm。本發(fā)明按中段1.4外徑和外加切削余量選擇坯料I為Φ 145mm的棒料，總長9900mm。本發(fā)明應(yīng)用的加熱爐為中頻熱感應(yīng)爐，鐓粗機為800T。坯料I兩端分別加熱鐓粗成接頭段1.1，每段鐓粗分預(yù)鐓粗和終鐓粗兩步完成，具體鐓粗工藝見下表:
【權(quán)利要求】
1.一種加重鉆桿兩端接頭段鐓粗方法，其特征在于:等徑圓柱形坯料(I)兩端分別被鐓粗成接頭段(1.1)，每一端鐓粗分預(yù)鐓粗和終鐓粗兩步完成，其步驟如下: Al、首先將水平放置的坯料(I)一端伸入加熱爐內(nèi)，第一次加熱至1060°C?1100°C，力口熱長度比接頭段(1.1)凈長度長20mm?50mm ； A2、從加熱爐中抽出坯料(I )，將已加熱的接頭段(1.1)轉(zhuǎn)至預(yù)鐓粗工位，坯料(I)已加熱段軸向穿過模具(2)并外露； A3、在坯料(I)定位、夾緊后，與模具(2 )同軸的壓力鐓粗機鐓頭(3 )軸向撞擊坯料(I)已加熱端，在模具(2)的約束下，加熱段被鐓粗至外徑比接頭段(1.1)外徑小IOmm?15mm; B1、接著將水平放置的坯料(I)已作預(yù)鐓粗的一端伸入加熱爐內(nèi)，再次加熱至1020°C?1080°C，加熱長度比接頭段(1.1)凈長度長20mm?50mm; B2、從加熱爐中抽出坯料(I)并轉(zhuǎn)至終鐓粗工位，坯料(I)已加熱段軸向穿過模具(2)并外露； B3、在坯料(I)定位、夾緊后，與模具(2)同軸的壓力鐓粗機鐓頭(3)再次軸向撞擊坯料(I)已加熱端，在模具(2)的約束下加熱端被鐓粗，其外徑比接頭段(1.1)外徑大3mm?5mm,長度比接頭段(1.1)凈長度長IOmm?15mm ； C、未繳粗的另一端重復A、B工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加重鉆桿兩端接頭段鐓粗方法，其特征在于:所述加熱爐為中頻熱感應(yīng)爐。
【文檔編號】B21J5/08GK103691862SQ201310698448
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】蔣家華, 黃海春, 姜永榮, 錢善龍, 蔣存民, 王欣 申請人:江蘇曙光華陽鉆具有限公司