CN109202232A - 防喷器密封面的一种堆焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防喷器密封面的堆焊方法，其包含：步骤1，预处理防喷器密封面，其包含：步骤1.1，对防喷器密封面进行打磨；步骤1.2，对打磨完成的防喷器密封面进行喷砂处理；步骤2，对预处理完成的防喷器密封面进行预热处理；步骤3，以625合金焊丝为焊材对预热处理后的防喷器密封面进行堆焊处理，形成若干堆焊层，其中，焊接电流200‑220A，焊接电压12‑15V，焊接速度90‑110mm/min；步骤4，焊后回火处理。本发明的堆焊方法通过对防喷器密封面预处理、控制预热温度、层间温度、焊接电流、焊接电压、焊接速度等工艺参数以及焊材选择，提高了防喷器的密封和抗腐蚀性能，使石油钻井设备的密封面抗腐蚀能力达到HH级，强度达到60K，有效保障了钻井过程的生产安全。

Description

防喷器密封面的一种堆焊方法
技术领域
本发明涉及一种焊接工艺，具体来说，涉及一种防喷器密封面的堆焊方法。
背景技术
油田钻井过程中用到大量的钻井液，钻井时会伴有硫化氢等有害气体从地下渗出，它们腐蚀石油钻井设备能力特别强，极易造成石油钻井设备密封处腐蚀破坏。
对于这些石油钻井设备，特别是防喷器，其在使用过程中，需要能承受各种有害液体、气体的环境，并保障石油钻井过程的安全。
对防喷器密封处进行堆焊不锈钢，可有效提高防喷器密封处的抗腐蚀能力，使防喷器重复利用率提高，使用寿命可以达到10年以上。
发明内容
本发明的目的如何提高防喷器密封处承受各种有害液体、气体的环境的能力，提供一种堆焊方法，提高防喷器密封处的抗腐蚀性，避免防喷器密封面腐蚀破坏，甚至造成有害气体泄露的安全事故，保障石油钻井过程的安全。
为达到上述目的，本发明提供了一种防喷器密封面的堆焊方法，该方法包含：
步骤1，预处理防喷器密封面，其包含：
步骤1.1，对防喷器密封面进行打磨；
步骤1.2，对打磨完成的防喷器密封面进行喷砂处理；
步骤2，对预处理完成的防喷器密封面进行预热处理；
步骤3，以625合金焊丝为焊材对预热处理后的防喷器密封面进行堆焊处理，形成若干堆焊层，其中，焊接电流200-220A，焊接电压12-15V，焊接速度90-110mm/min；
步骤4，焊后回火处理。
较佳地，步骤1.1中，打磨防喷器密封面过程中，除去至少4mm表层。
较佳地，步骤1.2中，喷砂处理的喷砂层的粗糙度控制在Ra25～Ra12.5。
较佳地，步骤2中，预热温度250℃±50℃，保温时间2h±0.15h。
较佳地，步骤3中，堆焊处理形成堆焊层的过程中，各堆焊层的层间温度200-300℃。
较佳地，步骤3中，焊材的尺寸为Ф1.2mm。
较佳地，步骤4的回火处理，温度为635℃±14℃，保温时间1.5h。
本发明提供的防喷器密封面的焊接方法，通过对防喷器密封面预处理、控制预热温度、层间温度、焊接电流、焊接电压、焊接速度等工艺参数以及焊材选择，使石油钻井设备的密封面抗腐蚀能力达到HH级，强度达到60K，提高了石油钻井设备防喷器的密封和抗腐蚀性能，避免了钻井液和石油天然气中的有害液体和气体对防喷器造成损坏，有效保障了钻井过程的生产安全，避免可能的有毒、有害气体泄漏及环境污染事故。
附图说明
图1为本发明的防喷器密封面在母材4130上焊接形成625堆焊层的示意图。
具体实施方式
以下结合实施例与附图对本发明的技术方案作进一步地说明。
将防喷器密封面加工下去4mm(相对堆焊后加工好的形状)，以保证堆焊层的厚度，对其表面喷砂，粗糙度控制在Ra25～Ra12.5，在3小时内(为了受热均匀，减少焊接应力)进加热炉预热，预热温度250℃±50℃，保温时间2h±0.15h，层间温度200-300℃；母材是4130，焊材用625合金焊丝，尺寸Ф1.2mm，用氩气作为保护气，焊接电流200-220A，焊接电压12-15V，焊接速度90-110mm/min，连续焊接，在4130母材层10上形成625堆焊层20，如图1所示。
焊后回火处理，温度为635℃±14℃，保温时间1.5h，出炉空冷。
焊后性能如表1和表2所示：
表1：硬度测试结果(在测试区任意选择3个点进行测试)
Surfacing堆焊层(HV10) Base metal母材(HV10) HAZ热影响区(HV10)
HV184，188，195，HB188，189，192 HV 218，227,205 HV 189、213、202
其中，HV代表维氏硬度，HB代表布氏硬度。
表2：焊后防喷器密封面的性能测试
焊后防喷器密封面无损伤探伤结果：无裂纹和气孔，着色探伤合格。
综上所述，本发明的堆焊方法通过对防喷器密封面预处理、控制预热温度、层间温度、焊接电流、焊接电压、焊接速度等工艺参数以及焊材选择，来提高石油钻井设备防喷器的密封和抗腐蚀性能，避免钻井液和石油天然气中的有害液体和气体对防喷器造成损坏，使石油钻井设备的密封面抗腐蚀能力达到HH级，强度达到60K，有效保障钻井过程的生产安全。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种防喷器密封面的堆焊方法，其特征在于，该方法包含：
步骤1，预处理防喷器密封面，其包含：
步骤1.1，对防喷器密封面进行打磨；
步骤1.2，对打磨完成的防喷器密封面进行喷砂处理；
步骤2，对预处理完成的防喷器密封面进行预热处理；
步骤3，以625合金焊丝为焊材对预热处理后的防喷器密封面进行堆焊处理，形成若干堆焊层，其中，焊接电流200-220A，焊接电压12-15V，焊接速度90-110mm/min；
步骤4，焊后回火处理。
2.如权利要求1所述的防喷器密封面的堆焊方法，其特征在于，步骤1.1中，打磨防喷器密封面过程中，除去至少4mm表层。
3.如权利要求1所述的防喷器密封面的堆焊方法，其特征在于，步骤1.2中，喷砂处理的喷砂层的粗糙度控制在Ra25～Ra12.5。
4.如权利要求1所述的防喷器密封面的堆焊方法，其特征在于，步骤1预处理后3小时内，进行步骤2的预热处理。
5.如权利要求1所述的防喷器密封面的堆焊方法，其特征在于，步骤2中，预热温度250℃±50℃，保温时间2h±0.15h。
6.如权利要求1所述的防喷器密封面的堆焊方法，其特征在于，步骤3中，堆焊处理形成堆焊层的过程中，各堆焊层的层间温度200-300℃。
7.如权利要求1所述的防喷器密封面的堆焊方法，其特征在于，步骤3中，焊材的尺寸为Ф1.2mm。
8.如权利要求1所述的防喷器密封面的堆焊方法，其特征在于，步骤4的回火处理，温度为635℃±14℃，保温时间1.5-2h。
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