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石油钻杆接头耐磨带堆焊工艺
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标题: 石油钻杆接头耐磨带堆焊工艺

钻杆接头耐磨带以其一定的耐磨性和减磨性,保护钻杆接头和套管免遭强烈的磨损,故在钻井工程中获得了广泛的应用。钻杆耐磨带主要是采用耐磨带焊丝通过CO2气体保护焊的方式堆焊到钻杆接头部位的一种高合金耐磨材料。目前进口耐磨带焊丝以美国某公司的100XT型产品使用最广泛,最具代表性;国产耐磨带焊丝以北京固本KB100最具代表性。但无论是哪款耐磨带产品其设计都以保护钻杆接头,防止套管磨损为原则。本文以北京固本KB100耐磨带焊丝为例,详细介绍耐磨带堆焊工艺。

钻杆接头耐磨带堆焊工艺

(1)耐磨带材料及设备

耐磨材料采用北京固本科技有限公司的KB100耐磨带焊丝,φ1.6mm,耐磨带堆焊设备为ZS2000。焊接电流285A,电弧电压28V,氩气保护。耐磨带宽度76mm,厚度3mm,钻杆直径为168.3mm。

(2)耐磨带堆焊工艺

钻杆接头材质为35CrMoSi,为避免堆焊后产生裂纹,造成堆焊层脱落,堆焊前要对钻杆接头部位进行预热。高频感应加热升温到300℃,加热时间3min保证扶正器内外温度一致。

以接头φ168mm的钻杆为例,焊接速度为3min堆焊钻杆接头一周,每根钻杆接头连续堆焊三道,所以时间为约10min,每道焊缝约消耗0.25kg耐磨带焊丝。焊接过程中,要保持钻杆接头部位温度≥250℃,用红外测温计随时监测,若低于250℃,马上停止焊接,再次感应加热至350℃,再次进行堆焊,如此反复进行。

在堆焊过程中发现,耐磨带焊丝在纯氩气环境下,要比在CO2保护气环境下效果好,如图1所示。在Ar气保护环境下,相同电流、电压、焊接速度的情况下,堆焊的耐磨带表明平整光滑。而CO2保护气下堆焊的耐磨带表面会有明显的鱼鳞纹。

图1不同保护气下堆焊效果

耐磨带堆焊完毕后,为防止耐磨带焊缝熔合区热裂纹的出现,需要对耐磨带进行保温处理。将内含保温棉的保温桶套于钻杆接头部位,使其自然冷却。

2018-06-13 16:20:42 坚持
 
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