CN108817854A - 一种制造复合油井管节箍的工艺方法 - Google Patents
一种制造复合油井管节箍的工艺方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种制造复合油井管节箍的工艺方法，包括如下步骤：原材料准备及其检验→内、外节箍处理→机械复合→热处理→精整→成品；本发明工艺方法简单，方便；制备出的复合油井管节箍解决了现有复合油井管节箍普遍存在的抗腐蚀能力低和开采过程中能源损耗大的问题，此复合油井节箍可以有效地提高油井管节箍的抗腐蚀能力和致密性高，从而减少开采能耗，节约油井的成本，提高资源的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及双金属钢管节箍加工领域，特别涉及一种制造复合油井管节箍的工艺方法。
背景技术
复合油井管节箍产品，是一种质高、易用的油井管节箍新型材料产品；双金属材料的复合方法有很多，其中最常见的工艺有目前的旋压法、传统拉拔法、静水压法和爆炸成型法等。
其中旋压法是通过在内节箍中放置一个旋压模具，然后通过机械传动机构，驱使旋压模具将内节箍金属发生塑性变形，贴合在外节箍的内表面。
传统拉拔法是在双金属的内节箍中放置一个雏形的模具，同时在雏形模具小头部分连接机械拉拔机构，通过模具雏形模具大头部分扩口作用使得内节箍金属发生塑性变形，贴合在外节箍的内表面。
静水压法则是借用液压原理，将内节箍的两端封闭，然后通过往内节箍打入工业用水，使得内节箍金属发生塑性变形，贴合在外节箍的内表面。
爆炸成型法是使用火工品进行装配，在基节箍起爆端留出合适长度的火工品来连接雷节箍。并在对装配好的基、衬节箍在节箍端装配密封圈封套，和基、衬节箍之间用真空泵抽气后起爆，使得内外节箍在瞬间高温和强大的爆破力作用下形成复合。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺方法简单，且制备出的复合油井管节箍具有抗腐蚀能力强、致密性高的复合油井管节箍的工艺方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种制造复合油井管节箍的工艺方法，所述工艺方法包括如下步骤：
(1)原材料准备及其检验
外节箍采用碳钢节箍，内节箍采用不锈钢节箍；内外节箍之间预先保留1-5mm的间隙；同时内外节箍的直线度要求确保不大于1.5mm/m；
(2)外节箍处理；
将外节箍放置在12-15％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；再将外节箍的内壁做微氧化处理，然后在炉内高温还原，使其表面呈絮状铁素体；
(3)内节箍处理
将内节箍放置在12-15％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；然后将内节箍的外壁做钝化处理，去铁，将铬和镍露在基体表面；
(4)机械复合处理；
采用冷拔、水压、冷滚压方式进行复合；复合时先将外节箍放置好，同时将内节箍推放到外节箍内孔中；内外节箍壁碰到一起，且无法推进时，不应用力强行套节箍；
(5)高温高压热处理；
将步骤(4)中得到的复合油井节箍放入760-800摄氏度的保护气氛中进行连续高温加热，且持续1.5-2.5小时，并向封盖的小孔中增加20－200Mpa压力；
(6)精整；
按产品尺寸要求进行切割和修磨；
(7)出厂检验；
检验双金属层之间的结合力及内壁的光滑程度，若结合力和内壁的光滑程度满足要求，则为合格产品；若结合力满足要求，内壁的光滑程度不满足要求，则需要对内壁的光滑程度进行精整；若结合力和内壁的光滑程度均不满足要求，则为次品。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(4)后还包括回火处理：
对步骤(4)得到的复合油井管节箍进行钎焊、淬火，对淬火后的得到的复合油井管节箍进行回火处理得到冶金复合油井管节箍。
在本发明的一个实施例中，所述钎焊温度为1200-1300℃、淬火温度为840-860℃，淬火介质为水，水温需控制在40℃；回火工艺参数为回火温度为760-780℃、回火后在空气中自然冷却，冷却速度100-110℃/min。
在本发明的一个实施例中，所述步骤(5)中的保护气氛为还原性气体。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过切割调整两种金属材料，并进行机械复合，然后通过高温以及高压的方式，使两者结合在一起，在这过程中不断地调整，使产品保持融合的状态，接着出模后调整检验精整度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
参见图1所述，本发明公开了一种制造复合油井管节箍的工艺方法，所述工艺方法包括如下步骤：
(1)原材料准备及其检验
外节箍采用碳钢节箍，内节箍采用不锈钢节箍；内外节箍之间预先保留1mm的间隙；同时内外节箍的直线度要求确保不大于1.5mm/m；
(2)外节箍处理；
将外节箍放置在12％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；再将外节箍的内壁做微氧化处理，然后在炉内高温还原，使其表面呈絮状铁素体；
(3)内节箍处理
将内节箍放置在12％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；然后将内节箍的外壁做钝化处理，去铁，将铬和镍露在基体表面；
(4)机械复合处理；
采用冷拔、水压、冷滚压方式进行复合；复合时先将外节箍放置好，同时将内节箍推放到外节箍内孔中；内外节箍壁碰到一起，且无法推进时，不应用力强行套节箍；
(5)回火处理；
对步骤(4)得到的复合油井管节箍进行钎焊、淬火，对淬火后的得到的复合油井管节箍进行回火处理得到冶金复合油井管节箍；钎焊温度为1200℃、淬火温度为840℃，淬火介质为水，水温需控制在40℃；回火工艺参数为回火温度为760℃、回火后在空气中自然冷却，冷却速度100℃/min；
(6)高温高压热处理；
将步骤(5)中得到的冶金复合油井管节箍放入760摄氏度的保护气氛中进行连续高温加热，且持续1.5小时，并向封盖的小孔中增加20Mpa压力；保护气氛为还原性气体；
(7)精整；
按产品尺寸要求进行切割和修磨；
(8)出厂检验；
检验双金属层之间的结合力及内壁的光滑程度，若结合力和内壁的光滑程度满足要求，则为合格产品；若结合力满足要求，内壁的光滑程度不满足要求，则需要对内壁的光滑程度进行精整；若结合力和内壁的光滑程度均不满足要求，则为次品。
实施例2
参见图1所述，本发明公开了一种制造复合油井管节箍的工艺方法，所述工艺方法包括如下步骤：
(1)原材料准备及其检验
外节箍采用碳钢节箍，内节箍采用不锈钢节箍；内外节箍之间预先保留2mm的间隙；同时内外节箍的直线度要求确保不大于1.5mm/m；
(2)外节箍处理；
将外节箍放置在13％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；再将外节箍的内壁做微氧化处理，然后在炉内高温还原，使其表面呈絮状铁素体；
(3)内节箍处理
将内节箍放置在13％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；然后将内节箍的外壁做钝化处理，去铁，将铬和镍露在基体表面；
(4)机械复合处理；
采用冷拔、水压、冷滚压方式进行复合；复合时先将外节箍放置好，同时将内节箍推放到外节箍内孔中；内外节箍壁碰到一起，且无法推进时，不应用力强行套节箍；
(5)回火处理；
对步骤(4)得到的复合油井管节箍进行钎焊、淬火，对淬火后的得到的复合油井管节箍进行回火处理得到冶金复合油井管节箍；钎焊温度为1250℃、淬火温度为850℃，淬火介质为水，水温需控制在40℃；回火工艺参数为回火温度为770℃、回火后在空气中自然冷却，冷却速度105℃/min；
(6)高温高压热处理；
将步骤(5)中得到的冶金复合油井管节箍放入780摄氏度的保护气氛中进行连续高温加热，且持续2.0小时，并向封盖的小孔中增加100Mpa压力；保护气氛为还原性气体；
(7)精整；
按产品尺寸要求进行切割和修磨；
(8)出厂检验；
检验双金属层之间的结合力及内壁的光滑程度，若结合力和内壁的光滑程度满足要求，则为合格产品；若结合力满足要求，内壁的光滑程度不满足要求，则需要对内壁的光滑程度进行精整；若结合力和内壁的光滑程度均不满足要求，则为次品。
实施例3
参见图1所述，本发明公开了一种制造复合油井管节箍的工艺方法，所述工艺方法包括如下步骤：
(1)原材料准备及其检验
外节箍采用碳钢节箍，内节箍采用不锈钢节箍；内外节箍之间预先保留5mm的间隙；同时内外节箍的直线度要求确保不大于1.5mm/m；
(2)外节箍处理；
将外节箍放置在15％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；再将外节箍的内壁做微氧化处理，然后在炉内高温还原，使其表面呈絮状铁素体；
(3)内节箍处理
将内节箍放置在15％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；然后将内节箍的外壁做钝化处理，去铁，将铬和镍露在基体表面；
(4)机械复合处理；
采用冷拔、水压、冷滚压方式进行复合；复合时先将外节箍放置好，同时将内节箍推放到外节箍内孔中；内外节箍壁碰到一起，且无法推进时，不应用力强行套节箍；
(5)回火处理；
对步骤(4)得到的复合油井管节箍进行钎焊、淬火，对淬火后的得到的复合油井管节箍进行回火处理得到冶金复合油井管节箍；钎焊温度为1300℃、淬火温度为860℃，淬火介质为水，水温需控制在40℃；回火工艺参数为回火温度为780℃、回火后在空气中自然冷却，冷却速度110℃/min；
(6)高温高压热处理；
将步骤(5)中得到的冶金复合油井管节箍放入800摄氏度的保护气氛中进行连续高温加热，且持续2.5小时，并向封盖的小孔中增加200Mpa压力；保护气氛为还原性气体；
(7)精整；
按产品尺寸要求进行切割和修磨；
(8)出厂检验；
检验双金属层之间的结合力及内壁的光滑程度，若结合力和内壁的光滑程度满足要求，则为合格产品；若结合力满足要求，内壁的光滑程度不满足要求，则需要对内壁的光滑程度进行精整；若结合力和内壁的光滑程度均不满足要求，则为次品。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种制造复合油井管节箍的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括如下步骤：
(1)原材料准备及其检验
外节箍采用碳钢节箍，内节箍采用不锈钢节箍；内、外节箍之间预先保留1-5mm的间隙；同时内、外节箍的直线度要求确保不大于1.5mm/m；
(2)外节箍处理；
将外节箍放置在12-15％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；再将外节箍的内壁做微氧化处理，然后在炉内高温还原，使其表面呈絮状铁素体；
(3)内节箍处理
将内节箍放置在12-15％的盐酸溶液中，去除表皮的氧化皮和锈蚀层；然后将内节箍的外壁做钝化处理，去铁，将铬和镍露在基体表面；
(4)机械复合处理；
采用冷拔、水压、冷滚压方式进行复合；复合时先将外节箍放置好，同时将内节箍推放到外节箍内孔中；内外节箍壁碰到一起，且无法推进时，不应用力强行套节箍；
(5)高温高压热处理；
将步骤(4)中得到的复合油井节箍放入760-800摄氏度的保护气氛中进行连续高温加热，且持续1.5-2.5小时，并向封盖的小孔中增加20－200Mpa压力；
(6)精整；
按产品尺寸要求进行切割和修磨；
(7)出厂检验；
检验双金属层之间的结合力及内壁的光滑程度，若结合力和内壁的光滑程度满足要求，则为合格产品；若结合力满足要求，内壁的光滑程度不满足要求，则需要对内壁的光滑程度进行精整；若结合力和内壁的光滑程度均不满足要求，则为次品。
2.根据权利要求1所述的一种制造复合油井节箍的工艺方法，其特征在于，所述步骤(4)后还包括回火处理：
对步骤(4)得到的复合油井节箍进行钎焊、淬火，对淬火后的得到的复合油井管节箍进行回火处理得到冶金复合油井管节箍。
3.根据权利要求2所述的一种制造复合油井节箍的工艺方法，其特征在于，所述钎焊温度为1200-1300℃、淬火温度为840-860℃，淬火介质为水，水温需控制在40℃；回火工艺参数为回火温度为760-780℃、回火后在空气中自然冷却，冷却速度100-110℃/min。
4.根据权利要求1所述的一种制造复合油井节箍的工艺方法，其特征在于，所述步骤(5)中的保护气氛为还原性气体。
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| US4153656A (en) * | 1977-02-23 | 1979-05-08 | Pilgrim Engineering Developments Limited | Pipe joints |
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