柱齿形钻头,钻进速度快,使用寿命长,定位准确,岩屑粗,粉尘低,不需修磨。在三小产品的基础上根据用户要求可订做Φ36mm、Φ3 8mm、Φ40mm、Φ42mm型锚杆钻头,配合各种Φ26mm-Φ40mm麻花钻杆和锚杆机配套的B 19、B22中空六角钻杆钻孔时使用。共分两类,I型适用于软岩钻孔,Ⅱ型适用于硬岩和坚硬岩石钻孔。还有各种潜孔钻头,高风压钻头。
我厂专业生产各种凿岩设备,B22钻杆,B19钻杆,煤钻杆,截齿,齿座。金钢石钻头,煤钻头,风镐钎,连接器,锚锁,三用阀,锯齿连接环等矿山配件,以优质的质量、优质的服务在凿岩设备行业赢得广大客户的信赖。主要从事建筑及矿山开采工具类设备的设计,制造,营销和客户服务。欢迎广大客商前来洽谈合作!
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一、概述
经过近几年的快速发展,以有色、煤炭、核工业、水电等行业为代表的勘探、勘查已经形成相当的规模,钻杆、钻铤作为勘探、勘查设备正常工作过程中的主要耗品,其市场需求量也是相当大的,随着钻探深度的增加,对钻杆、钻铤等的技术要求越来越严格,其质量的好坏及寿命长短直接影响到钻进效率、钻探成本和钻探工人的劳动强度。
钻杆的质量除与选用的钢材的材质及所采用的机械加工工艺质量有关外,很大程度上还与钻杆生产过程中的热处理工艺有着非常密切的关系。特别在小口径金刚石钻进施工过程中,由于采用了高转速和较高的钻进压力等钻进参数,同时为减小钻进过程中钻具所承受的摩擦阻力等因素的影响,又要尽量的减小了钻杆等钻具的外形结构尺寸,这些因素的制约,也就对钻杆的材质及其机械性能提出了更高的要求。
根据材料力学的相关知识我们知道,材料的机械性能不单纯取决于材料的材质,还与材料的内部组织结构有密切的联系,要提高钻杆等的机械性能,有两种方案,一是从材质选择上可以选用合金钢或者一些高新技术材料,但是毫无疑问的是,这种选择将伴随着成本的急剧增加,导致钻探成本的上升,严重的影响到勘探的利润空间;二是如果在材料选择上采用价格较为廉价的炭钢或者低合金钢,通过一定的热处理工艺手段来改善材料的内部金相组织,以达到提高钻杆的机械性能的目的,就可以很好的刻制钻杆的生产成本,与前一方案相比较,这种方案在技术上可行、经济上划算,更具有市场价值。
二、感应加热工艺
我们知道,目前对物体进行加热无外乎两种方式,间接加热和直接加热。通常情况下对物体的加热,一是利用煤、油、气等能源的燃烧产生热量;二是利用电炉等用电器将电能转换成热量。这些热量只有通过热传递的方式(热传导、热对流、热辐射),才能传递到需要加热的物体上,也才能达到加热物体的目的。由于这些加热方式,被加热的物体是通过吸收外部热量实现升温的。因此,它们都属于间接加热方式。而中频感应加热,是将工频(50HZ)交流电转换成频率一般为1KHZ至上百KHZ,甚至频率更高的交流电,利用电磁感应原理,通过电感线圈转换成相同频率的磁场后,作用于处在该磁场中的金属体上。利用涡流效应,在金属物体中生成与磁场强度成正比的感生旋转电流(即涡流)。由旋转电流借助金属物体内的电阻,将其转换成热能。同时还有磁滞效应、趋肤效应、边缘效应等,也能生成少量热量,它们共同使金属物体的温度急速升高,实现快速加热的目的,这就属于直接加热。
经过我们调研,目前现中频感应加热技术在石油钻杆加工过程中已经得到应用,在地质勘探领域尚属起步阶段,下面将对中频感应加热技术工艺的原理、参数、特点及应用前景等阐述如下:
(一)、工艺原理
感应加热是利用电磁感应的原理,使被加热的零件表层产生感应电流,从而使零件表面产生感应涡流,依靠这些涡流效应产生的能量达到快速加热,进行淬火、回火以及正火等热处理的一种工艺方法。我国感应热处理技术的真正应用始于1956年,从前苏联引入,主要应用于军工、汽车、机械等行业,后来逐步扩展到冶金行业。随着20世纪电力电子器件和技术的飞速发展,感应淬火工艺装备也得到了长足发展,极大地促进了感应加热技术的发展和应用,目前这种技术已广泛运用在汽车工业、工具、化工、冶金、航天航空等领域。该工艺的主要优点是:
(二)、主要技术参数
1、淬火炉加热温度:850℃~1000℃
2、回火炉加热温度:600℃~750℃
3、淬火方式:外淋,要求在管子横截面上喷水均匀且有一定角度、压力,同时具有管内吹水功能,保证管子进回火炉时管内无水;
4、热处理保温过程控温精度为:±1 0℃;
5、淬回火生产能力,≤7分钟/支,(以10M长,Φ127×9.19为代表产品);
6、弯曲度:<0.7mm/M,全长小于1.5mm,校直率≤10%;
7、调质处理表面硬度:加厚段HRC28-32管体HRC26-30;
8、金项组织:心部为索氏体,晶粒度>9级;
9、采用该装置热处理后的钻杆机械性能及无损探伤达到API 5D《钻杆规范》要求。
10、其它要求:钢管回火后应当进行高压水除鳞。
(三)、工艺概述
工艺流程:进料(淬火)→加热感应器→随动机构加厚补热感应器→保温均热感应器→出料→喷淋→输送轨道→回火加热感应器→随动机构加厚补热感应器→保温均热感应器→出料→喷淋→下料
钻杆感应热处理的工艺流程的工作原理和加工工序与常规的热处理工艺有所不同,常规热处理过程中,一般采用整体加热;而在中频电流的感应加热过程中,采用分段逐次前进连续加热;淬火过程与回火过程也是如此进行。所以钻杆在加热、淬火、回火时,基本是做纵向移动、螺旋前进的动作,其余才是做横向移动。
加热好的钢管进入喷淋淬火区,由于工件材质为含碳量0.3%左右的碳锰钢或中低合金化的铬钼钢及铬锰钼钢,采用纯水作为淬火介质,经环状冷却装置连续将高压水流喷射到加热的钢管表面,强喷淋5~15秒左右,以实现淬火马氏体的组织转变,从而达到完全淬透管壁所要求的快速均匀冷却的效果,保证使钢管表面产生的蒸汽膜破坏,使钢管迅速达到马氏体转变温度,全部转变为淬火马氏体,不会产生淬火屈氏体,从而保证回火索氏体。
经回火后的钻杆、钻铤在辊道上通过高压水除鳞装置,钢管在高压喷射水的冲刷下达到除鳞效果,经过除鳞的钻杆、钻铤,通过回火区的感应器后,由气压传动步进翻料机把钢管平稳地抬起,放到冷床上缓慢旋转滚动,逐步冷却。
(四)、工艺特点
中频快速淬火、零保温回火的调质热处理目前在国内外在技术上最先进、工艺上领先,并且相当的经济性,在环保上实现零排放,具有显著的经济和社会效益。其特点如下:
1、所处理的零件表面硬度高,耐磨性及耐疲劳性能好,变形小,生产率高,节能,无污染,较易于实现自动化生产。
2、感应加热以电作为能源,因为电能属于绿色能源,在加热过程中不会产生烟尘,形成空气的污染,不会对环境造成破坏,符合人类社会对环保的要求。
3、采用感应加热技术进行淬火、回火或正火,具有加热效率高、升温速度快、可控性好及易于实现机械化和自动化等优点,生产组织灵活方便,避免并节省了燃气加热(或电加热)炉子的升温和降温所需要的时间及能耗。
4、在工艺参数选择合理、工艺控制得很好时,可以省去矫直工序,可以确保工件在热处理过程中不会变形,工件的直线度在工艺规定的范围内。
5、旋推装置采用进口变频器无级调速,可通过数字式预置速度,方便地确定工件加热速度,工件传输速度稳定,加热温度一致性好。