高频感应加热表面淬火自身具有速度快、对工件表面要求低等特点,结合上述的工装和措施,能够较好地满足实际生产的要求,生产出令人满意的抗粘扣油管,获得良好的效益,实际生产和应用也证实了这一点。 3 试验结果和分析
对按预订工艺生产的油管,进行了相应的试验、检测和现场实验。
对于09MnNb油管,螺纹表面淬火层深度为0.66—0.77毫米,表面硬度297HV0.2Kg,心部硬度225 HV0.2Kg。
通过荧光磁粉检验,未发现表面缺陷。并进行了水压试验,25MPa不泄露、不降压;30MPa稳压5分钟,无泄露。
淬火螺纹尺寸精度的检测结果如表1所示,从表中可以看出淬火后的螺纹变形很小,满足实际应用的要求。
根据实验条件,对2件2—7/8J55淬火油管进行了拉伸试验,断裂拉力分别为52吨和52.8吨,断裂部位均为扣尾处,而这种油管螺纹要求的极限拉力是323KN(33吨,不加厚)、443KN(45吨,加厚)。因此,淬火加工并没对油管的使用抗拉强度产生不利影响。
高频表面淬火的目的是为了提高油管的抗粘扣能力,为此专门进行了粘扣试验:上紧扭矩为1800—2000NM(标准要求是1460—1674NM),装拆14次未粘扣(标准要求为机紧不少于4次),油管螺纹没有产生粘接、集瘤、沟槽等受损现象。这表明表面淬火明显提高了油管抗粘扣能力。
加25500毫米长的油管经螺纹淬火后与正常的油管联接在一起上井实验。20根淬火螺纹油管全部联接在管柱的最上端,装卸四次淬火螺纹完好无损,在解卡时拉力至45吨也未出现异常。
上述的检测和现场实验表明,对油管螺纹进行合适的高频表面淬火加工,可以在不影响油管其它性能的条件下,明显的提高油管的抗粘扣能力,延长油管的使用寿命,这对采油作业和油管生产都具有良好的效益。
4 结论
1)通过对工艺流程的合理编排和工艺参数的优化调整,在实际生产中对油管螺纹进行了高频表面淬火,达到了提高油管抗粘扣能力的目的;
2)为了得到满意的综合效果和质量,应将淬硬层的厚度控制在1毫米以下;
3)为一些材质的油管提供了一种简单、低廉、易施、具有良好效果和效益的生产工艺方法和借鉴。
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