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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,。
% o2 }" j$ L: [4 T! M 1.焊接設(shè)備的選型" a& Y7 A; i7 b" T. m
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。7 y$ k+ e$ D9 V. M5 |. I1 }
焊機(jī)的選擇需要注意以下兩個(gè)事項(xiàng),。
% Q4 ?+ W w0 }# F) M* r4 F- t% a (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),。
7 \5 i& q0 d6 I (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)。, O3 V) Q3 R) f0 p U, \
鉆桿旋轉(zhuǎn)裝置需要注意以下事項(xiàng)
0 q$ m- _5 K- M, N0 I6 j E 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,。9 {& U% p2 i3 ]
焊槍控制裝置需要注意 ?$ r) o( J5 \: P3 r
(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。
0 B- c* w% S# q7 o9 C0 u (2)焊槍在上,、下,、左、右范圍內(nèi)均可大幅度移動(dòng),。
# I( d, W4 z6 T! E8 D8 r 2.耐磨帶焊絲的選型8 u, _% E( O7 J
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:
- s i! b5 m/ ]% K y, G/ K8 j (1)直徑為1.2或1.6mm,,直徑誤差不得超過(guò)3%;
0 U% @' v, ^5 r5 J V R% B (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;
3 V/ T; {% c: \ (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;, y7 ]2 V/ b# G; d3 l9 e
(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,。
2 u$ _- Y" f2 y5 I' G 3.焊前準(zhǔn)備" g! B( k/ c) W2 n, z
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):, E% I1 @! v0 G1 d( n' A
(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,。
. L& |* T/ b& R3 {) Z6 w+ Z; P (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。
. f/ |% k" ~& S4 g1 ? (3)檢查并確保CO2保護(hù)氣體的純度>99.8%,,最低不應(yīng)<99.5%,。3 M! n3 H. G! I; U9 p& @. N
4.焊前預(yù)熱+ N9 B' F0 u: @# T
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),。; t7 x4 f5 T8 @( B$ E3 u. @
(1)預(yù)熱溫度為250~320℃,。
+ q5 a- W" n1 g* U0 O1 O" {/ J. `6 O (2)預(yù)熱應(yīng)該是滲透預(yù)熱,而不是表面預(yù)熱,。
R# T1 C3 _# t8 F3 h* ^, N 5.設(shè)定焊接參數(shù)
3 C/ B) X: V) j7 `% Q+ v 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,。2 N3 r" k. v& n3 A2 J Y
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。
9 G+ G2 Q3 D+ h. v9 d& c# o1 i2 \5 l 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:. w$ B" D. Q5 D- q) s3 q1 I
(1)焊接過(guò)程穩(wěn)定,送絲平穩(wěn);2 l; E8 N) o# l5 o4 V
(2)耐磨帶尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)要求,寬度30~35mm,高度2mm;
Y- Q6 Z2 `" @ (3)耐磨帶表面魚(yú)鱗狀花紋均勻,、致密、平整,、光滑;4 X7 @/ q! @# g) y8 D* E, G) k
(4)耐磨帶表面無(wú)過(guò)多殘?jiān)�,、飛濺,無(wú)咬邊現(xiàn)象,邊緣齊整;
+ o& ?/ j9 q4 [0 a (5)耐磨帶與基體熔合較好,無(wú)較大裂紋和針孔。; K/ H% Q% S! T9 G" `# G% E
6.焊后保溫( S- F- C2 x6 {- O
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,。
3 r3 `3 P2 @2 i" | 7.焊后清理
* o; y1 D. U _- f, a9 \% a 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,。
]# r$ H; @- R& n" J 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,。
( `' T4 H3 @3 w: [ o0 H' ` 8.最終成品檢驗(yàn)
6 d G3 F' f* O+ _$ Z2 d 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,。2 `& |& b$ t. `% M( O. i+ n3 f! w4 x0 \
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。
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