一种组合式的钻杆加工方法技术

一种组合式的钻杆加工方法，将工具接头与钻杆加厚端采用非等同内径式焊接方法连接在一起，然后采用可变径式冲头组件将工具接头与钻杆加厚端焊接处的内飞边冲除，最后将精加工机床与内修磨机床串型组合布置，先精加工再内修磨。本发明专利技术的一种组合式的钻杆加工方法，可以有效减少焊缝暨加厚端的壁厚，从而提高加厚质量尤其是内加厚过渡带质量，提高管体热处理及焊缝热处理的性能，降低内返修率，另外本发明专利技术的一种组合式的钻杆加工方法，可以避免增加退火、粗车工序，在提高产品质量的同时避免生产成本的增加。本发明专利技术适用于各种钻杆的加工领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，将工具接头与钻杆加厚端采用非等同内径式焊接方法连接在一起，然后采用可变径式冲头组件将工具接头与钻杆加厚端焊接处的内飞边冲除，最后将精加工机床与内修磨机床串型组合布置，先精加工再内修磨。本专利技术的，可以有效减少焊缝暨加厚端的壁厚，从而提高加厚质量尤其是内加厚过渡带质量，提高管体热处理及焊缝热处理的性能，降低内返修率，另外本专利技术的，可以避免增加退火、粗车工序，在提高产品质量的同时避免生产成本的增加。本专利技术适用于各种钻杆的加工领域。【专利说明】
本专利技术涉及一种钻杆加工工艺，尤其涉及一种使用可变径式冲头的将精加工方式 与修磨方法组合的钻杆加工方法。
技术介绍
目前，各种型号的钻杆是按API标准生产制造的，以确保钻杆所用设备的安全、可 靠和互换性。钻杆的通常制造工艺为采用摩擦焊的方式将管体加厚端与工具接头焊接起 来，再经过焊缝热处理和加工工序使焊缝达到成品尺寸。在API_SPEC_5DP标准中，对加厚 尺寸、工具接头尺寸及最终焊缝加工尺寸都有严格的规定。 而现有技术下的各种型号的钻杆的生产加工方法有精加工方式和修磨方法这两 种： 1.如图1所示，采用精加工方式时，焊接时往往采用等同内径式焊接结构，等同内 径式焊接结构的加厚端内径与工具接头内径保持一致，这对于焊接后内飞边的去除十分有 利，可以在焊接结束后直接在焊机上去除内飞边。其缺点是焊缝处尺寸不满足API的要求， 焊缝处壁厚较厚，不利于钻杆管体加厚质量控制以及管体、焊缝的热处理性能保持稳定。同 时，由于精加工镗孔时镗杆要深入焊缝处加工且加工量较大，造成车削过程不稳定，会产生 大量的内返修甚至扎刀废管。 2.如图2所示，采用修磨方法时，焊接时往往采用非等同内径式焊接结构，其钻杆 工具接头内部存在台阶。采用该方式的优点在于，焊接前焊缝部位壁厚薄，利于加厚质量控 制及管体、焊缝热处理性能稳定，同时修磨后的表面质量较好。但是修魔方式由于台阶的存 在，内飞边无法在焊接后直接去除，需要增加退火及粗车工序，这会带来工序成本的增加。 同时，该方式下内修磨的生产效率较低，较精加工方式往往耗时增加一倍以上。 综上所述，上述的两种加工方式各有优缺点，而通常需要大批量生产时则采用较 为快速的精加工方法，而要求焊缝热处理性能稳定，修磨后的表面质量较好的个体加工时 则采用修磨方法。 随着对钻杆加工速度和加工质量的要求不断提高，现有技术下的速度快但焊缝的 热处理性能不稳定的精加工方法或速度慢，无法去除内飞边但焊缝热处理性能稳定、修磨 后的表面质量较好的修磨方法，这两种优点不能兼得的加工方法已经不能满足日益增长的 钻杆加工需求。
技术实现思路
为了解决现有技术下的精加工方式及修磨方法所存在的各自的缺陷，本专利技术提供 了一种新型的钻杆加工方法，能够克服目前精加工方式所存在的加厚质量不稳定，管体、焊 缝热处理性能不佳以及大量内返修等问题。同时，也可规避修磨方法所存在的内飞边无法 去除问题以及生产效率低下的问题，本专利技术的具体步骤如下所述： -种组合式的钻杆加工方法，其具体步骤如下： 1.将工具接头与钻杆加厚端采用非等同内径式焊接方法连接在一起； 此处目的在于，该非内平焊接结构使得焊接前的钻杆加厚端的内径较API标准内 径所要求的下限还要小，加工量明显降低，既可以显著提高生产效率又可明显提升加厚内 过渡带实物质量水平。 2.采用可变径式冲头组件将工具接头与钻杆加厚端焊接处的内飞边冲除； 3.将精加工机床与内修磨机床串型组合布置，先精加工再内修磨： 3. 1.首先采用精加工机床完成焊缝外圆和内孔的加工，加工镗内孔的单边加工量 较原工艺的单边加工量降低； 3. 2.精加工结束后，再通过内修磨机床进行内孔修磨，内修磨机床节奏保持与精 加工机床一致。 根据3. 1)，从而可显著改善内表面加工质量。 根据3. 2)，在不影响生产效率的前提下可进一步提高内表光洁度。 根据本专利技术的，其特征在于，所述的步骤2中的可变 径式冲头组件包括冲杆、可变径冲头和冲头紧固螺栓，冲杆连接了可变径冲头，并用冲头紧 固螺栓固定，冲杆和可变径冲头的直径小于工具接头的内径，保证了整个可变径式冲头组 件顺利穿过工具接头内部，冲头冲出后，在前端部受力时外径可涨大，从而冲除工具接头与 钻杆加厚端焊接处的内飞边。 使用本专利技术的获得了如下有益效果： 1.本专利技术的，可以有效减少焊缝暨加厚端的壁厚，从 而提高加厚质量尤其是内加厚过渡带质量，提高管体热处理及焊缝热处理的性能，降低内 返修率； 2.本专利技术的，可以避免增加退火、粗车工序，在提高产 品质量的同时避免生产成本的增加。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有技术下的精加工方法的工艺流程图； 图2为现有技术下的修磨方法的工艺流程图； 图3为本专利技术的的具体实施效果图； 图4为本专利技术的的可变径冲头的具体结构示意图； 图中：1_工具接头，2-钻杆加厚端，A-可变径式冲头组件，A1-冲杆，A2-可变径冲 头，A3-冲头紧固螺栓，B-内飞边。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术的做进一步的描述。 如图3和图4所示，，其具体步骤如下： 1)将工具接头1与钻杆加厚端2采用非等同内径式焊接方法连接在一起； 该非内平焊接结构使得焊接前的钻杆加厚端的内径较API标准内径所要求的下 限还要小，加工量明显降低，既可以显著提高生产效率又可明显提升加厚内过渡带实物质 量水平。 2)采用可变径式冲头组件A将工具接头1与钻杆加厚端2焊接处的内飞边冲除； 3)将精加工机床与内修磨机床串型组合布置，先精加工再内修磨： 3. 1)首先采用精加工机床完成焊缝外圆和内孔的加工，加工镗内孔的单边加工量 较原工艺的单边加工量降低； 3. 2)精加工结束后，再通过内修磨机床进行内孔修磨，内修磨机床节奏保持与精 加工机床一致。 根据3. 1)，从而可显著改善内表面加工质量。 根据3. 2)，在不影响生产效率的前提下可进一步提高内表光洁度。 可变径式冲头组件A包括冲杆A1、可变径冲头A2和冲头紧固螺栓A3,冲杆连接了 可变径冲头，并用冲头紧固螺栓固定，冲杆和可变径冲头的直径小于工具接头1的内径，保 证了整个可变径式冲头组件顺利穿过工具接头内部，冲头冲出后，在前端部受力时外径可 涨大，从而冲除工具接头与钻杆加厚端2焊接处的内飞边B。 实施例 以Φ127Χ9. 19IEU S钻杆公头（NC50工具接头，内孔69. 9mm)钻杆为例，说明本 专利的实施过程。 各工序尺寸如下表1。 工序 项目 fe尺、j+(mm) 本专利技术尺 加厚 加厚端外径Dou 136 136 加厚端内径dou 75 90 工具接头 焊接处外径Dpe 132. 7 132.7 焊接处内径 69.9 90 接头内径d 69.9 69.9 管端加?： 外径 132.7 132.7 最终焊缝尺寸 外校 130.2max 130.2max 内校 93.68 ±1.59 93.68 ±1.59 表1各工序尺寸 如表1所示，采用了非内平焊接结构，焊接前加厚端内径较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式的钻杆加工方法，其具体步骤如下：1）将工具接头（1）与钻杆加厚端（2）采用非等同内径式焊接方法连接在一起；2）采用可变径式冲头组件（A）将工具接头（1）与钻杆加厚端（2）焊接处的内飞边（B）冲除；3）将精加工机床与内修磨机床串型组合布置，先精加工再内修磨：3.1）首先采用精加工机床完成焊缝外圆和内孔的加工，加工镗内孔的单边加工量较原工艺的单边加工量降低；3.2）精加工结束后，再通过内修磨机床进行内孔修磨，内修磨机床节奏保持与精加工机床一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董长富，张黄强，宋慧明，马建康，赵鹏，唐志远，梅铭龙，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31