CN103170761B - 一种钻杆耐磨带药芯焊丝及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种钻杆耐磨带药芯焊丝，由以下质量百分比的原料组成：铬：8‑9％、硼：2～3％、钼：0.2～1％、镍：1～2％、碳：0.3～0.8％、余量为铁。本发明还提出了一种前述的钻杆耐磨带药芯焊丝的制造方法，包括：步骤1、将铬、硼、钼、镍、碳、铁的粉末过60目筛后充分混合；步骤2、将步骤1所得原料加入到焊丝外皮内并密封。本发明实施例的钻杆耐磨带药芯焊丝及制造方法，能够相比较现有的焊丝有更好的防磨效果，提高设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及钻探领域，尤其是涉及一种钻杆耐磨带药芯焊丝及制造方法。
背景技术
在钻探领域，通常需要将钻头通过钻杆接头固定在钻杆上进行钻探。但是在钻探过程中，钻头、钻杆接头、钻杆之间会产生发生摩擦，这样会使钻杆接头和钻杆的使用寿命降低。
为了避免磨损，通常需要在钻杆接头表面敷焊耐磨层，例如敷焊数条由碳化钨粉末或铁基粉制成的耐磨带，以保护钻杆接头。这种方式虽然能保护钻杆接头，但是会对钻杆产生很大的磨损，甚至可能影响后期的采油工作。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的是提出一种钻杆耐磨带药芯焊丝及制造方法。
为了达到上述目的，本发明提出了一种钻杆耐磨带药芯焊丝，由以下质量百分比的原料组成：铬：8-9％、硼：2～3％、钼：0.2～1％、镍：1～2％、碳：0.3～0.8％、余量为铁。
作为上述技术方案的优选，所述钻杆耐磨带药芯焊丝由以下质量比的原料组成：铬1.6、硼0.4、钼0.04、镍0.2、碳0.06、铁16.84。
作为上述技术方案的优选，所述钻杆耐磨带药芯焊丝由以下质量比的原料组成：铬1.66、硼0.48、钼0.1、镍0.26、碳0.1、铁17.4。
作为上述技术方案的优选，所述钻杆耐磨带药芯焊丝由以下质量比的原料组成：铬1.76、硼0.56、钼0.16、镍0.36、碳0.16、铁17。
本发明还提出了一种如前所述的钻杆耐磨带药芯焊丝的制造方法，包括：
步骤1、将铬、硼、钼、镍、碳、铁的粉末过60目筛后充分混合；
步骤2、将步骤1所得原料加入到焊丝外皮内并密封；
其中铬、硼、钼、镍、碳、铁的质量百分比为：铬：8-9％、硼：2～3％、钼：0.2～1％、镍：1～2％、碳：0.3～0.8％、余量为铁。
作为上述技术方案的优选，所述铬、硼、钼、镍、碳、铁的质量百分比为：铬1.6、硼0.4、钼0.04、镍0.2、碳0.06、铁16.84。
作为上述技术方案的优选，所述铬、硼、钼、镍、碳、铁的质量百分比为：铬1.66、硼0.48、钼0.1、镍0.26、碳0.1、铁17.4。
作为上述技术方案的优选，所述铬、硼、钼、镍、碳、铁的质量百分比为：铬1.76、硼0.56、钼0.16、镍0.36、碳0.16、铁17。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：本发明实施例的钻杆耐磨带药芯焊丝及制造方法，能够相比较现有的焊丝有更好的防磨效果，提高设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选实施例一做进一步说明。
本发明提出了一种钻杆耐磨带药芯焊丝，由以下质量百分比的原料组成：铬：8-9％、硼：2～3％、钼：0.2～1％、镍：1～2％、碳：0.3～0.8％、余量为铁。
该钻杆耐磨带药芯焊丝的制造方法，可以具体为：
步骤1、将铬、硼、钼、镍、碳、铁的粉末过60目筛后充分混合；
步骤2、将步骤1所得原料加入到焊丝外皮内并密封。
其中，所述钻杆耐磨带药芯焊丝由以下质量比的原料组成：铬1.6、硼0.4、钼0.04、镍0.2、碳0.06、铁16.84。
其中，所述钻杆耐磨带药芯焊丝由以下质量比的原料组成：铬1.66、硼0.48、钼0.1、镍0.26、碳0.1、铁17.4。
其中，所述钻杆耐磨带药芯焊丝由以下质量比的原料组成：铬1.76、硼0.56、钼0.16、镍0.36、碳0.16、铁17。
本发明随后将以前述的几种具体的实施方式来举例说明：
实施例1
1)将15×0.4(宽度为15mm，厚度为0.4mm)的H08A冷轧钢带轧成U形；
2)取铬Cr粉末1.6千克、硼B0.4千克、钼Mo0.04千克、镍Ni0.2千克、碳C0.06千克、铁粉Fe16.84千克，分别过60目筛后充分混合；于混粉机内混合10分钟，得到药芯粉末；
3)将药芯粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为27％(即：将U形槽内的27％的空间添加粉末)，将U形槽合口，使药粉包裹其中，而后分别通过直径为：4.0mm、3.0mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm，得到一种钻杆耐磨带药芯焊丝。
实施例2
1)将15×0.4(宽度为15mm，厚度为0.4mm)的H08A冷轧钢带轧成U形；
2)取铬粉末1.66千克、硼0.48千克、钼0.1千克、镍0.26千克、碳0.1千克、铁粉17.4千克，分别过60目筛后，于混粉机内混合10分钟，得到药芯粉末；
3)将药芯粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为28wt％，将U形槽合口，使药粉包裹其中，而后分别通过直径为：4.0mm、3.0mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm，得到一种钻杆耐磨带药芯焊丝。
实施例3
1)将15×0.4(宽度为15mm，厚度为0.4mm)的H08A冷轧钢带轧成U形；
2)取铬粉末1.76千克、硼0.56千克、钼0.16千克、镍0.36千克、碳0.16千克、铁粉17千克，分别过60目筛后，在混粉机内混合10分钟，得到药芯粉末；
3)将药芯粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为30wt％，将U形槽合口，使药粉包裹其中，而后分别通过直径为：4.0mm、3.0mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm、1.8mm、1.6mm的拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到1.6mm，得到一种钻杆耐磨带药芯焊丝。
表1
将实施例1、2、3制备的一种钻杆耐磨带药芯焊丝分别堆焊在规格为￠168mm×400mm×38mm的40CrMo钢上，焊接电流300～320A，焊接电压28～30V，测定堆焊层熔敷金属的硬度和相对耐磨性，结果见表1，所制备的药芯焊丝堆焊层，HRC＞52，耐磨性好，其相对耐磨性为40CrMo的3倍以上，能满足钻井作业的使用要求。
表1中的硬度是采用HR-150A洛氏硬度机测定，载荷为150kg，对焊接环带层取20点打硬度，最后得到该焊丝焊接层的平均洛氏硬度值。
磨损实验采用自制湿式磨粒磨损试验机进行，将一个40CrMo的钻杆接头焊有该材料(焊接完成后直径为172mm)放在套管中加入钻井液实验，.实验参数如下：钻杆接头转速：160转/分，套管直径：244.5mm，套管硬度：255布氏硬度，载荷：50Kg，磨损时间：24小时。
耐磨性能用磨损的失重量来衡量。在实验前、后，将试件放入盛有丙酮溶液的容器中，在超声波清洗仪中清洗3～5分钟，实验时用40CrMo钢作为对比，对比件失重量与测量件失重量之比作为该配方的相对耐磨性。相对耐磨性
由上述实验可以看出，本发明实施例的钻杆耐磨带药芯焊丝相比较现有技术有更好的效果。
当然，本发明还可有其他实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种钻杆耐磨带药芯焊丝，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：铬：8-9％、硼：2～3％、钼：0.2～1％、镍：1～2％、碳：0.3～0.8％、余量为铁。
2.根据权利要求1所述的钻杆耐磨带药芯焊丝，其特征在于，所述钻杆耐磨带药芯焊丝由以下质量比的原料组成：铬1.6、硼0.4、钼0.04、镍0.2、碳0.06、铁16.84。
3.根据权利要求1所述的钻杆耐磨带药芯焊丝，其特征在于，所述钻杆耐磨带药芯焊丝由以下质量比的原料组成：铬1.66、硼0.48、钼0.1、镍0.26、碳0.1、铁17.4。
4.根据权利要求1所述的钻杆耐磨带药芯焊丝，其特征在于，所述钻杆耐磨带药芯焊丝由以下质量比的原料组成：铬1.76、硼0.56、钼0.16、镍0.36、碳0.16、铁17。
5.一种钻杆耐磨带药芯焊丝的制造方法，其特征在于，包括：
步骤1、将铬、硼、钼、镍、碳、铁的粉末过60目筛后充分混合；
步骤2、将步骤1所得原料加入到焊丝外皮内并密封；
其中铬、硼、钼、镍、碳、铁的质量百分比为：
铬：8-9％、
硼：2～3％、
钼：0.2～1％、
镍：1～2％、
碳：0.3～0.8％、
余量为铁。
6.根据权利要求5所述的钻杆耐磨带药芯焊丝的制造方法，其特征在于，所述铬、硼、钼、镍、碳、铁的质量百分比为：铬1.6、硼0.4、钼0.04、镍0.2、碳0.06、铁16.84。
7.根据权利要求5所述的钻杆耐磨带药芯焊丝的制造方法，其特征在于，所述铬、硼、钼、镍、碳、铁的质量百分比为：铬1.66、硼0.48、钼0.1、镍0.26、碳0.1、铁17.4。
8.根据权利要求5所述的钻杆耐磨带药芯焊丝的制造方法，其特征在于，所述铬、硼、钼、镍、碳、铁的质量百分比为：铬1.76、硼0.56、钼0.16、镍0.36、碳0.16、铁17。
9.根据权利要求5-8任一项所述的钻杆耐磨带药芯焊丝的制造方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
步骤21、将宽为15mm、厚度为0.4mm的冷轧钢带轧成U形的焊丝外皮；
步骤22、将步骤1所得原料加入到焊丝外皮中，填充率为27wt％，并将所述U形的焊丝外皮的开口处捏合；
步骤23、经过拉丝模进行减径。
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|---|---|---|---|---|
| CN110756963A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-07 | 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司 | 钛合金钻杆耐磨带敷焊方法及钛合金钻杆 |
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