本发明专利技术公开了一种无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹强化工艺，该工艺采用卧姿的无磁钻铤作定轴旋转，喷丸机的喷头分别对着无磁钻铤内外壁起始端喷丸，喷头往另一端轴向移动。接着将喷丸机的喷头分别对着两端接头内外螺纹起始端喷丸，喷头往另一端轴向移动。本发明专利技术针对无磁材质的特性，选用ZIRPRO陶瓷材质的超细丸，喷丸采用压缩空气驱动。工件经密集且高速的丸撞击下冷作硬化效应十分明显，在不改变工件无磁特性的基础上，所形成的表面致密金属层除硬度显著提高外，抗腐能力也随之提升，用于钻井时减少发生应力腐蚀开裂的机率，同时也增加耐磨性能，有利于提高无磁钻铤使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹强化工艺，该工艺采用卧姿的无磁钻铤作定轴旋转，喷丸机的喷头分别对着无磁钻铤内外壁起始端喷丸，喷头往另一端轴向移动。接着将喷丸机的喷头分别对着两端接头内外螺纹起始端喷丸，喷头往另一端轴向移动。本专利技术针对无磁材质的特性，选用ZIRPRO陶瓷材质的超细丸，喷丸采用压缩空气驱动。工件经密集且高速的丸撞击下冷作硬化效应十分明显，在不改变工件无磁特性的基础上，所形成的表面致密金属层除硬度显著提高外，抗腐能力也随之提升，用于钻井时减少发生应力腐蚀开裂的机率，同时也增加耐磨性能，有利于提高无磁钻铤使用寿命。【专利说明】无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹表面强化工艺
本专利技术涉及一种对金属管件表面强化处理的工艺方法，具体地讲，本专利技术涉及一 种作长径比大于100的细长金属管表面强化处理的工艺方法，特别是对无磁钻铤内外壁及 两端接头内外螺纹表面强化工艺，该工艺方法属于金属表面处理
。
技术介绍
无磁钻铤是一种石油钻具，用于钻井时它上联钻杆，下联钻头。目前条件下，低碳 高铬锰合金钢是制造无磁钻铤的最好材料。此类奥氏体材质因具有良好的低磁导率，可免 受磁场干扰，为井下测量提供一个不受磁场干扰的测量环境，有利于精确取得垂直、水平信 息及井底其它信息。但是，现有的奥氏体材料用于制作无磁钻铤也存在不足，例如硬度不高 造成耐磨性能差，以及抗硫腐蚀不强等缺陷。由于无磁钻铤实际使用时位于井底，一方面传 递扭矩，另一方面又承受拉应力，在如此复杂工况条件下，易产生应力腐蚀开裂。若在高含 硫地质中钻井，无磁钻铤还可能发生穿晶应力腐蚀开裂。超范围的腐蚀开裂必然引起发钻 铤断裂事故，造成重大财产损失。
技术实现思路
本专利技术主要针对现有技术的无磁钻铤不耐磨和易产生应力腐蚀开裂的问题，提出 一种在不改变材质前提下的无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹表面强化工艺，该工艺方 法安排合理，实施简便，增效明显，大大提高无磁钻铤使用寿命。 本专利技术通过下述技术方案实现技术目标。 无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹强化工艺，其改进之处在于它包括以下工艺 步骤： (1) 卧姿的无磁钻铤作定轴旋转，旋转速度为5. 0?10r/s ; (2) 喷丸机的喷头分别对着无磁钻铤内外壁起始端喷丸，喷头以0. 2?1. 5m/min速度 往无磁钻铤另一端轴向移动； (3) 喷丸机的喷头分别对着两端接头内外螺纹起始端喷丸，喷头以0. 1?0. 5m/min速 度往无磁钻铤另一端轴向移动。 作为进一步改进方案，用于喷丸的丸材质为ZIRPR0陶瓷，用于无磁钻铤内外壁强 化的丸颗粒度为40?80号，用于无磁钻铤两端接头内外螺纹强化的丸颗粒度为20?40 号。 作为进一步改进方案，所述丸用压力为0· 1?0· 5MPa的压缩空气驱动。 作为进一步改进方案，所述丸的流量为0. 1?1. Okg/min。 本专利技术与现有技术相比，具有以下积极效果： 1、 工艺步骤简单，易实施； 2、 陶瓷材质的丸为非金属丸，喷丸时不改变无磁钻铤原有的无磁性能，故使用安全，质 量可靠； 3、喷丸属于表面冷加工技术范筹，金属表面在密集且高速的丸撞击下，冷作硬化效应 十分明显，所形成的表面致密金属层具有很高抗腐能力和硬度，由此减小钻井过程中发生 应力腐蚀开裂的机率，同时也增加耐磨性能，有利于提高使用寿命。 【具体实施方式】 本专利技术是一种无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹强化工艺，为了更清楚地表达 工艺步骤和实施本专利技术取得的效果，下面通过实施例进一步说明。 用于石油钻井的无磁钻铤常规口径在79. 4mm?241. 3mm之间，长度10m左右。此 种超长管道适合在卧姿状态下完成表面强化处理，作业时无磁钻铤采用定轴旋转方式，旋 转速度在5. 0?10r/s之间选取。实施内外壁喷丸作业的顺序本专利技术原则上不分先后，本 实施例先作内孔壁喷丸强化，后作外壁喷丸强化。在确定工艺路线之后就应选择丸的类型 和规格，以及驱动丸流动的压缩空气压力和调节丸流量。为了确保无磁钻铤的无磁性能不 受影响，本实施例选用ZIRPR0陶瓷材质的丸，所用的丸颗粒度细小，用于无磁钻铤内外壁 喷丸强化的丸颗粒度在40?80号之间选取，用于无磁钻铤两端接头内外螺纹的颗粒度在 20?40号之间选取。喷丸作业前应将喷丸机的喷头对着无磁钻铤内壁或外壁的起始端，随 着无磁钻铤自身的旋转，喷头以0. 2?1. 5m/min的速度往另一端轴向移动，在两个不同运 动的共同作用下，使无磁钻铤内孔壁或外壁全部被高速喷出的丸撞击。同理，无磁钻铤两端 接头的内外螺纹也采取同样步骤进行喷丸强化处理，仅仅因螺纹表面非平面结构，故选用 的丸颗粒度稍小一点、丸流量小一点。下面以常用的165. 1无磁钻铤为例，验证本专利技术有关 工艺参数调整的合理性，寻求最佳实施例。 165. 1无磁钻铤采用不同喷丸工艺参数实施例验证表 【权利要求】1. 一种无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹强化工艺，其特征在于它包括以下工艺步 骤： (1) 卧姿的无磁钻铤作定轴旋转，旋转速度为5. 0?10r/s ; (2) 喷丸机的喷头分别对着无磁钻铤内外壁起始端喷丸，喷头以0. 2?1. 5m/min速度 往无磁钻铤另一端轴向移动； (3) 喷丸机的喷头分别对着两端接头内外螺纹起始端喷丸，喷头以0. 1?0. 5m/min速 度往无磁钻铤另一端轴向移动。2. 根据权利要求1所述的无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹强化工艺，其特征在 于：用于喷丸的丸材质为ZIRPR0陶瓷，用于无磁钻铤内外壁强化的丸颗粒度为40?80号， 用于无磁钻铤两端接头内外螺纹强化的丸颗粒度为20?40号。3. 根据权利要求1所述的无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹强化工艺，其特征在 于：所述丸用压力为〇. 1?〇. 5MPa的压缩空气驱动。4. 根据权利要求1所述的无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹强化工艺，其特征在 于：所述丸的流量为〇. 1?1. 〇kg/min。【文档编号】C21D7/06GK104152652SQ201410308091【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日 【专利技术者】蒋小春, 黄海春, 蒋存民 申请人:江苏曙光华阳钻具有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹强化工艺，其特征在于它包括以下工艺步骤：（1）卧姿的无磁钻铤作定轴旋转，旋转速度为5.0～10r/s；（2）喷丸机的喷头分别对着无磁钻铤内外壁起始端喷丸，喷头以0.2～1.5m/min速度往无磁钻铤另一端轴向移动；（3）喷丸机的喷头分别对着两端接头内外螺纹起始端喷丸，喷头以0.1～0.5m/min速度往无磁钻铤另一端轴向移动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋小春，黄海春，蒋存民，
申请(专利权)人：江苏曙光华阳钻具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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