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鉆桿接頭耐磨帶以其一定的耐磨性和減磨性,保護(hù)鉆桿接頭和套管免遭強(qiáng)烈的磨損,故在鉆井工程中獲得了廣泛的應(yīng)用。鉆桿耐磨帶主要是采用耐磨帶焊絲通過(guò)CO2氣體保護(hù)焊的方式堆焊到鉆桿接頭部位的一種高合金耐磨材料。本文以北京固本耐磨帶焊絲為例,,詳細(xì)介紹耐磨帶堆焊工藝。6 K" S$ L% O0 j- G0 x
1.焊接設(shè)備的選型5 X4 a/ f _8 T8 n5 ]
焊接設(shè)備是整個(gè)耐磨帶焊接的關(guān)鍵所在,,一般來(lái)說(shuō),,焊接設(shè)備由3大部分組成,分別是:焊機(jī),、鉆桿旋轉(zhuǎn)裝置,、焊槍控制裝置。; r& O, p) j0 @; V4 l. w
焊機(jī)的選擇需要注意以下兩個(gè)事項(xiàng),。' c: M4 h9 U) r3 h' s
(1)根據(jù)鉆具耐磨帶和堆焊的特殊性,,在設(shè)備選擇上選用電壓為22V~28V、電流為240A~320A的自動(dòng)氣體保護(hù)直流焊機(jī),。; H+ v: p/ Z8 Q" |* F
(2)選用速度可調(diào),、送絲結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的焊機(jī),壓絲輪緊度可調(diào),,要適中,。送絲速度應(yīng)在6~12m/min范圍內(nèi)。: y- M0 l$ w2 k. T& t% m
鉆桿旋轉(zhuǎn)裝置需要注意以下事項(xiàng)
& z2 f! C' K* X9 n 在夾緊鉆具接頭裝置選擇上,,選用轉(zhuǎn)速可調(diào),,能在焊槍下面正、反旋轉(zhuǎn)鉆具接頭的裝置,。
]7 M0 R2 t2 s F- l, x: ^/ o 焊槍控制裝置需要注意% W: Q0 f/ {/ R2 _0 i
(1)夾緊焊槍并可以帶動(dòng)焊槍自由擺動(dòng),,擺動(dòng)幅度為15~40mm。
/ o1 n! G+ a/ j ?& i$ V$ ] (2)焊槍在上,、下、左,、右范圍內(nèi)均可大幅度移動(dòng),。
. f% T# t. g* w" W 2.耐磨帶焊絲的選型) i& v) w! |& X5 }6 A; ?3 @
不同型號(hào)的耐磨帶焊絲具有不同的合金成分,焊接后的表面硬度,、焊縫裂紋也有所差異,。根據(jù)鉆桿的應(yīng)用場(chǎng)合和設(shè)計(jì)要求,可自行選擇合適的耐磨帶焊絲型號(hào),。所有耐磨帶焊絲應(yīng)遵循和符合以下要求: S4 i8 V3 j H$ T- D8 x; O' z
(1)直徑為1.2或1.6mm,,直徑誤差不得超過(guò)3%;
) \8 `5 s0 y+ J1 |' K" r- S# u (2)焊絲使用SPCC鋼帶軋制工藝制成,,表面應(yīng)光滑平整,沒(méi)有毛刺;: B L* c! [9 a2 G
(3)焊縫表面沒(méi)有裂紋,。某些型號(hào)耐磨帶焊絲允許焊縫表面裂紋存在,,但裂紋不得滲透到鉆桿基體;
6 d! h7 @7 ^ L/ @# J% R (4)隨焊絲產(chǎn)品附帶材質(zhì)保證書(shū),無(wú)磁型耐磨帶焊絲附帶磁導(dǎo)率檢查報(bào)告,。
! W7 P0 ]3 U; ^$ f 3.焊前準(zhǔn)備+ P5 X: P) a5 Q, b8 u, a
嚴(yán)格地進(jìn)行焊前準(zhǔn)備工作,,可以更好地確保耐磨帶焊接工作正常進(jìn)行,獲得最佳的焊接效果,。具體地,,焊前準(zhǔn)備工作分為下列3點(diǎn):
5 g r* d7 ^$ `( G1 f (1)檢查鉆桿接頭表面,保證表面干凈,,沒(méi)有任何雜質(zhì),,如飛塵、污物,、油脂和油漆等,。
; D% `% j3 g, c% x$ t (2)對(duì)于鉆桿接頭,,使用角磨機(jī)上的砂輪或金屬刷清除接頭上的雜物,。
+ z/ D) P6 h. a1 r9 n (3)檢查并確保CO2保護(hù)氣體的純度>99.8%,,最低不應(yīng)<99.5%,。
8 @; b" q3 j+ ^) o$ V3 D N) ~ 4.焊前預(yù)熱' K& C9 F! t1 m
堆焊耐磨帶之前,,必須對(duì)鉆桿堆焊部位進(jìn)行預(yù)熱,。預(yù)熱不充分可能導(dǎo)致基體金屬上產(chǎn)生裂紋,。預(yù)熱溫度過(guò)高將不利于耐磨帶成形;預(yù)熱溫度過(guò)低,,將會(huì)影響耐磨帶母體的組織結(jié)構(gòu),。' F2 @+ j" Y8 V
(1)預(yù)熱溫度為250~320℃,。3 x( H' I0 a+ C. X" ?
(2)預(yù)熱應(yīng)該是滲透預(yù)熱,而不是表面預(yù)熱,。$ D3 _0 [# u/ O, _& U7 k
5.設(shè)定焊接參數(shù)
1 V7 T' K1 V, G5 }7 C* |& r 耐磨帶的焊接參數(shù)主要涉及焊接電流電壓,、焊機(jī)擺頻、敷焊速度,、距離,、角度等多種參數(shù)。焊接參數(shù)根據(jù)焊接設(shè)備,、耐磨帶焊接材料的不同會(huì)有細(xì)微的差異,。$ h$ t( B( e# y, F& N3 G+ Q
敷焊工藝參數(shù):焊接電流300~350A、送絲速度6~8m/min,、焊機(jī)擺頻40~50r/min,、敷焊速度120~130mm/min、敷焊距離8~12mm,、敷焊角90°和保護(hù)氣流量12~16L/min,。, s! {0 D3 S( S2 |# F" w+ u7 o
按以上焊接參數(shù)敷焊,,質(zhì)量應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求:, K& \* M, z1 R
(1)焊接過(guò)程穩(wěn)定,送絲平穩(wěn);
. C' I5 n3 i Z: W# o8 \0 [ (2)耐磨帶尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)要求,寬度30~35mm,高度2mm;0 X7 d& |4 m/ h5 x" r) D
(3)耐磨帶表面魚(yú)鱗狀花紋均勻、致密,、平整,、光滑;$ v& F! c) V7 M+ T
(4)耐磨帶表面無(wú)過(guò)多殘?jiān)w濺,無(wú)咬邊現(xiàn)象,邊緣齊整;
8 R% ?# Z/ V. }' g5 u (5)耐磨帶與基體熔合較好,無(wú)較大裂紋和針孔,。: P% ]9 Z" {/ F$ q5 j+ P6 K# Z
6.焊后保溫
4 E' o- O- L! n8 w0 Q: N 焊后保溫是強(qiáng)制性要求,,耐磨帶焊接完成之后,應(yīng)立即使用熱絕緣好的石棉布保溫緩慢冷卻,。包裹焊好的耐磨帶接頭必須在空氣靜止的環(huán)境下進(jìn)行,,禁止通風(fēng)扇在接頭逐漸冷卻的過(guò)程中直接吹接頭。
, m2 Y$ X4 Z5 B, A* D 7.焊后清理
! b( C: f2 Q/ P9 G4 f 焊后清理是指使用砂輪機(jī)打磨耐磨帶的重疊區(qū)域,、飛濺的渣子和較小的焊瘤,。對(duì)耐磨帶進(jìn)行焊后清理,可以使耐磨帶表面平滑,。
; |8 B& @3 ]1 ~0 q7 j; l4 t0 m 在進(jìn)行耐磨帶焊后清理時(shí),,應(yīng)當(dāng)注意必須等待鉆桿接頭冷卻到70℃以下進(jìn)行。 s1 G1 Y0 w; Z
8.最終成品檢驗(yàn), k8 l9 R+ O4 J, I: m7 J5 W6 B) u
所有的焊縫在焊后48小時(shí)應(yīng)按JB/T6061 – 1992標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行100%磁粉探傷檢驗(yàn),。檢驗(yàn)結(jié)果不允許出現(xiàn)裂紋,。同時(shí)按GB2654 –1989標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行堆焊金屬硬度試驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,。0 q) H* t. z& \5 q. }9 W6 ?5 ?3 v3 J! A; B
注:此耐磨帶焊接工藝流程及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范由北京固本科技有限公司制定和發(fā)布,,僅適用于北京固本KB100 / KB150 / KB300 /KB350型耐磨帶焊絲。使用其他耐磨帶焊接材料時(shí),,文檔內(nèi)容僅供參考,。8 @# n& R$ v6 d& l& B8 b) I) p
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