【科普】鉆探機(jī)械行業(yè)-鉆桿生產(chǎn)流程詳解

一、流程步驟
鉆桿的加工包括三大部分，管體加工，接頭加工，摩擦焊接加工。具體工藝詳見(jiàn)以下流程圖:

總體而言有三方面因素決定了鉆桿品質(zhì)的優(yōu)劣：原材料的配方、關(guān)鍵生產(chǎn)工藝技術(shù)的差別、質(zhì)檢環(huán)節(jié)的控制。

“原材料的配方”已經(jīng)無(wú)需多言，我們重點(diǎn)聊一聊“生產(chǎn)工藝技術(shù)”和“質(zhì)檢控制”。

二、.管體加厚工藝

為了保證鉆桿的整體強(qiáng)度，需要在焊接前，增加該處的壁厚，有三種方式內(nèi)加厚、外加厚和內(nèi)外加厚。

三、接頭加工包括熱處理和螺紋加工（鉆桿關(guān)鍵工藝）

（一）熱處理工藝：
包括淬火、回火工藝。先將接頭加熱到900度（不同廠家溫度有所不同），保持一段時(shí)間，然后快速冷卻（鋼材組織結(jié)構(gòu)由“奧氏體”轉(zhuǎn)變?yōu)椤榜R氏體”太學(xué)術(shù)啦，喜歡刨根問(wèn)底的找小編）。之后再次加熱到600度左右并冷卻（鋼材組織結(jié)構(gòu)由“馬氏體”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盎鼗鹚魇象w）。

熱處理的目的就是為了提高管材的硬度、強(qiáng)度、耐磨性及韌性等。為了保證鋼材不發(fā)生氧化、脫碳和滲碳，渤海能克還采用了特殊的控制工藝，在爐內(nèi)通入還原性氣體（氫氣、一氧化碳?xì)怏w等）以進(jìn)一步保證品質(zhì)。

（二）螺紋加工工藝

熱處理后需要檢驗(yàn)接頭的各項(xiàng)機(jī)械性，符合要求的接頭才能進(jìn)行螺紋加工。加工出的螺紋起到連接作用，臺(tái)肩面旋緊可以起到密封作用。

為了保證鉆桿之間實(shí)現(xiàn)精確對(duì)接，需要對(duì)加工好的接頭逐一檢查（螺紋的緊密距、螺距、錐度、牙高）。在實(shí)際使用過(guò)程中螺紋容易出現(xiàn)粘扣（卡死、擰不開(kāi)）現(xiàn)象，所以最后要對(duì)螺紋進(jìn)行鍍銅、磷化、上卸扣等處理。 管體的外徑尺寸不同，對(duì)應(yīng)接頭的螺紋扣型也會(huì)不同。目前2”到5”的鉆桿接頭普遍采用數(shù)字型螺紋，5-1/2到6-5/8鉆桿接頭采用貫眼型螺紋。其它形式的螺紋基本都OUT了。

補(bǔ)充 | 知識(shí)：焊接耐磨帶工藝
由于鉆桿接頭比管體粗，所以在鉆井過(guò)程中接頭更容易磨損，為了延長(zhǎng)使用壽命，常常會(huì)在接頭處焊接耐磨帶。PS耐磨帶可以反復(fù)修補(bǔ)~

四、 最最關(guān)鍵的工藝——摩擦焊接

管體和接頭吻合后，將接頭高速轉(zhuǎn)動(dòng)并施加壓力，劇烈摩擦產(chǎn)生高熱量，實(shí)現(xiàn)接頭和管體的緊密融合，當(dāng)然收尾還需把焊接毛刺（多出來(lái)的熔融金屬）去除。

利用電磁感應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行中頻加熱，線圈處是電磁感應(yīng)最集中的地方，加熱到960度只需要30多秒。鋼材導(dǎo)熱速度沒(méi)這么快所以接頭處形成了灼燒火紅色區(qū)域。這個(gè)過(guò)程可以提高接頭處鋼材的機(jī)械性能。

五、質(zhì)檢環(huán)節(jié)的控制

質(zhì)檢工作其實(shí)是伴隨著鉆桿生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)的。例如：在完成管端加厚工藝時(shí)，需要對(duì)加厚的管端進(jìn)行厚度，加厚過(guò)渡帶的質(zhì)檢；接頭完成熱處理后，要質(zhì)檢；車(chē)完螺紋也要質(zhì)檢……不合格的就會(huì)成為廢品，這也是高質(zhì)量鉆桿廠商成本高的原因之一。