CN100432368C - 凿岩用连杆及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凿岩用连杆(1)，它包括在其一端设置有外螺纹(4)的第一杆部(2)，其中与所述一端对置的杆端包括一带内螺纹(5)的端部(6)，其中端部(6)系通过摩擦焊连接到第一杆部(2)上，且其中端部(6)在连接到所述第一杆部(2)前进行了热处理。本发明也涉及一种生产这种连杆的方法。

Description

凿岩用连杆及其生产方法
技术领域
本发明涉及凿岩操作中用于地下与地面钻孔的那一类连杆。本发明也涉及生产这种连杆的方法。
背景技术
钻岩时，将连杆或者说接长件用于钻头与柄边接杆之间，以便能钻出深度符合要求的孔。连杆用螺纹套管接头连接到钻头和柄边接杆上并互连。
所生产的连杆相互间长度不同，就地下钻孔而论，连杆通常最长可达约3m，对于地面钻孔，则最长可达约6m。典型连杆会在一端有一外螺纹而在另一端有一内螺纹。连杆在二螺纹端之间是直的。
就地面钻孔来说，所用连杆通常取热轧空心杆的形式，它们在二螺纹端经表面硬化(surface hardened)。业已发现要想使内螺纹得到令人满意的表面硬化颇成问题，因为难以获得一致的断面轮廓深度。对地下钻孔来说，为此最好是具有表面硬化的(case hardened)内螺纹，这使得有必要对整个连杆进行表面硬化，从而增加生产成本。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种新样式的连杆，采用之可使内螺纹端得到令人满意的硬化，尤其是仍将生产成本保持在不高的合理水平上。
本发明的目的是通过提供一种连杆实现的，该连杆包括第一杆部，该第一杆部在一端有外螺纹，并在其对端有一带内螺纹的端部，其中所述端部系通过摩擦焊连接到第一杆部且其中所述端部在连接到第一杆部前进行了热处理。
按本发明一优选实施例，带内螺纹的端部经表面硬化。
按本发明另一实施例，第一杆部在与带所述内螺纹的端部对置的所述杆部的那端包括-外螺纹。
如引介中所述，本发明的一个目的在于提供一种生产本发明连杆的方法。
此目的是通过以下步骤实现的：生产一分离端部，该端部包括-内螺纹；对所述端部进行热处理；然后通过摩擦焊将分离生产的端部与连杆的第一杆部连接起来。
按本发明方法的一个优选实施例，分别生产的端部在连接到连杆的第一杆部前经表面硬化。
现拟根据本发明一个非限制性例子并参考附图对本发明加以描述。
附图说明
图1是本发明连杆的纵剖简图；
图2是供本发明连杆用的端部的局部剖侧视简图。
具体实施方式
图1所示连杆1包括由中心有通孔3的热轧圆杆形成的第一杆部2。连杆1一端包括外螺纹4，对端包括具有内螺纹5的端部6。
这种结构的连杆1原则上可通过将外螺纹4拧入另一杆的内螺纹无限长地连接起来。
从图1显而易见，带有内螺纹5的端部6是由不同于连杆1余部的材料形成的。反之，带外螺纹的杆端是由与连杆第一杆部2相同的热轧杆组成的。
因此按本发明，带内螺纹5的端部6是由这样的材料组成的，这种材料不同于所述第一杆部2的材料，对这种材料专门进行了热处理，热处理的方式不同于所述第一杆部2，其后通过摩擦焊将它连接到第一杆部2上。
杆的端部6焊接到第一杆部2之前所受热处理用的是惯常表面硬化法，此法将提高内螺纹5和与之相连的杆部也就是大体上整个端部6的机械强度。归因于螺纹连接的最大应力通常多少有点在实际螺纹5的内部出现，如从接杆邻端/端部所见。因此热处理端部包括多少有点由端部的扩展部8延伸的轴部7，所述扩展部8包括内螺纹5。大体上整个端部6，包括轴部7都以相同方式经热处理/硬化。
为了在摩擦焊过程中优化材料性能，有必要将端部6的端9排除在表面硬化处理之外。因此在表面硬化处理前朝扩展部8方向距端表面10的一定距离内在相对的端9处对端部6赋予防护涂层或覆盖层。此防护涂层或覆盖层是施加在实际端表面10、轴部7外部和所述轴部内的中央通孔3上的。防护涂层加在距端表面1020-50mm的距离上，作用是防止所涂表面在渗碳过程中渗上碳，渗碳处理结果使端部6的表面含碳量更高。端部的受涂覆的相对端9在随后热处理过程中确实会得到某种程度的硬化，但是在端部6的这一特定部分不会发生表面硬化。
通过将端部6生产成分离的部分并对所述部分本身进行加热，就可按本发明生产出一种优化连杆，此杆承受应力最甚的那部分，即第一杆部2，以及带外螺纹4的杆的那端本身也予以处理。例如，外螺纹可以所需方式进行热处理，例如经表面硬化或韧化调质(toughhardened)，而端部6则可进行表面硬化，以便提高其耐磨性。
连杆的两部分2、6本身分别经热处理然后通过摩擦焊连接在一起。然后可将这样结合起来的连杆整体加以处理，例如对连接部位进行喷丸，提高其疲劳强度，然后校直、电镀。再然后可以传统方式对杆两端分别进行处理以防锈蚀。
当然，通过摩擦焊接将端部6连接到第一杆部2上后，不必对最终产品进行热处理。
这样本发明就提供了一种连杆，这种连杆就许多不同用途而论为优，能同时用于地下钻孔和表面钻孔，且连杆每部分都分别进行了充分的热处理。
如引介中所述，本发明也涉及生产本发明连杆的方法。此法由以上有关本发明连杆的详述显而易见。
当然，可按不同于上述的其他适当的方法对内螺纹5和外螺纹4进行热处理。尽管可对连杆各部分进行热处理的方法不同，本发明的一个重要特征却在于，可以某种方式实现这种处理而无需以同一和相同的方式对整个连杆进行热处理。

Claims (12)

1.一种凿岩用连杆(1)，包括在其一端设置有外螺纹(4)的第一杆部(2)，其特征在于，杆的与所述一端相对的那端包括一带内螺纹(5)的端部(6)；端部(6)由不同于第一杆部(2)的别的材料制成；端部(6)通过摩擦焊连接到第一杆部(2)上；端部(6)在连接到第一杆部(2)前进行了热处理。
2.如权利要求1所述的连杆，其特征在于，所述端部(6)经表面硬化。
3.如权利要求1或2所述的连杆，其特征在于，端部(6)包括从内螺纹(5)延伸的轴部(7)，所述轴部是所述端部的已被连接到第一杆部(2)的那部分。
4.如权利要求1所述的连杆，其特征在于，第一杆部(2)由热轧杆构成。
5.如权利要求1所述的连杆，其特征在于，所述一端上设置的外螺纹(4)经表面硬化。
6.如权利要求1所述的连杆，其特征在于，所述一端上设置的外螺纹(4)经韧化调质。
7.一种生产一端包括外螺纹(4)的连杆(1)的方法，其特征在于，对包括内螺纹(5)的分离的端部(6)进行生产和热处理，所述分离的端部(6)由不同于连杆的第一杆部(2)的别的材料制成，并通过摩擦焊将分离的端部(6)连接到杆的余部。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在将所述端部连接到杆的第一杆部(2)前对单独分开生产的端部(6)进行表面硬化。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，为所述端部(6)的最靠近要连接到所述杆的第一杆部(2)的那端(9)的那部分提供防护涂层或覆盖层，然后在将所述单独分开制造的端部连接到杆的第一杆部(2)前对该端部(6)进行表面硬化。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将保护涂层加到要连接到杆的第一杆部(2)的端表面(10)上，并将保护涂层沿距所述端表面(10)20-50毫米的距离加到端部(6)的内外表面上。
11.如权利要求7-10中任何一个所述的方法，其特征在于，对外螺纹(4)进行表面硬化。
12.如权利要求7-10中任何一个所述的方法，其特征在于，对外螺纹(4)进行韧化调质。
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