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抽油杆性能缺陷,远拓机电有妙招

文章出处:点击:发表时间:2017-09-14 09:59:13
抽油杆是油田钻井机械设备的重要零件,抽油杆由接头和管体焊接而成。抽油杆接头材料为40CrMnMo钢,感应加热设备调质后硬度为285-319HBW(30-35HRC)。抽油杆工作中承受很大的扭矩和拉应力,并承受强烈振动和冲击作用,因而要求工件强度高,韧性好,具有高的扭转疲劳抗力和冲击韧度,综合力学性能好。因此,大家常用中频感应加热设备对其进行热处理以满足其工作要求,其热处理为920℃中频感应加热淬火+650℃中频感应加热回火。生产中发现,由于回火温度偏低,回火时间不足,钻杆在靠近接头处断裂,与焊缝中心距离约0.5-1.0mm。现场观察发现,断口部位附近存在残存车削加工痕迹,加工较粗糙,断裂面平整。
 

分析认为,抽油杆接头区域的带状组织是由于合金成分的不均匀性和碳化物沿锻、轧方向分布造成的;接头部位组织中的条状马氏体是由于母材带状组织中合金成分不均匀性造成。热处理时,焊缝加热至900-920℃,焊缝组织转变为马氏体。在高速风冷下,较高合金含量的奥氏体转变成较高合金含量的马氏体,较低合金含量的奥氏体转变成较低合金含量的马氏体。马氏体是一种脆性相,焊缝部位存在马氏体使该处的强韧性大大下降。当焊缝部位附近存在表面损伤、切削刀痕或出现夹杂物等缺陷时,如果工件受到冲击载荷和轴向拉应力时,该处很易产生裂纹,并沿条状马氏体走向扩展,导致钻杆发生疲劳断裂失效。
 
根据以上分析,提出工艺改进措施如下:
接头件应进行反复锻造或均匀化退火,消除带状组织缺陷。
 

在采用中频电源感应加热设备进行淬火和回火时,大家应改进热处理工艺,严格控制淬火加热温度及时间,保证回火温度控制准确和回火时间充分,防止回火温度低和回火时间不足,消除条状分布马氏体,从而使回火后获得均匀的回火索氏体。
 
抽油杆是钻孔工具的一种,是连接钻头、用以传递动力的杆件,其热处理工艺对钻杆的质量有很大的影响。因此,掌握其热处理工艺对工件来说是重要的,掌握其缺陷的预防措施也是相当重要的。今天,远拓机电简单说了断裂缺陷的预防措施,希翼大家会喜欢。
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