CN109202234A - F22材料海洋防喷器壳体堆焊修复的一种方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种F22材料海洋防喷器壳体的堆焊修复方法，该方法包含：步骤1，对防喷器壳体的需焊接修复部位进行预热，预热温度150℃±50℃；步骤2，以ER49‑1为焊材进行堆焊，焊接电流180‑200A，焊接电压14.5‑15V，焊接速度175‑185mm/min；步骤3，焊后回火处理。本发明提供的堆焊处理方法，先对对防喷器壳体磨损的部位进行加工清理，对待焊接修复部位进行预热，通过控制预热温度、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，实现将防喷器壳体修复到原始尺寸，且使焊接部位同样达到防喷器壳体强度，以确保井口装置的安全密封。

Description

F22材料海洋防喷器壳体堆焊修复的一种方法
技术领域
本发明涉及F22材料海洋防喷器壳体堆焊修复的一种方法，利用一种堆焊方法来修复海洋石油钻井防喷器本体，恢复防喷器的使用性能，延长防喷器的使用寿命。
背景技术
防喷器是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生，将全封和半封两种功能合为一体，具有结构简单，易操作，耐高压等特点，是油田常用的防止井喷的安全密封井口装置。
海洋石油钻井防喷器本体一般用的材料是F22(是美国ASTM材料标准中的一种钢材)，它具备较高的强度和良好的抗海水腐蚀能力，防喷器在使用一段时间后，有些部位会磨损，需要修复，通常用堆焊的方法将磨损处补起来，经过机械加工恢复到原来尺寸精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种防喷器壳体的修复方法，通过堆焊修复，将磨损部位恢复至原来的尺寸精度，以保证安全密封。
为达到上述目的，本发明提供了一种F22材料海洋防喷器壳体的堆焊修复方法，该方法包含：
步骤1，对防喷器壳体的需焊接修复部位进行预热，预热温度150℃±50℃；
步骤2，以ER49-1为焊材进行堆焊，焊接电流180-200A，焊接电压14.5-15V，焊接速度175-185mm/min；
步骤3，焊后回火处理。
较佳地，所述的堆焊包含在防喷器壳体的需焊接修复部位焊接若干层。
较佳地，堆焊过程中，层间温度250-300℃。
较佳地，所述焊材的尺寸为Ф1.2mm。
较佳地，步骤2中，焊接电流190A，焊接速度180mm/min
较佳地，所述回火处理的工艺条件为：温度为635℃±14℃，保温时间1.5h，出炉空冷。
较佳地，该方法还包含：在步骤1前的预处理步骤，对防喷器壳体的需焊接修复部位进行加工清理。
本发明提供的堆焊处理方法，先对对防喷器壳体磨损的部位进行加工清理，对待焊接修复部位进行预热，通过控制预热温度、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，实现将防喷器壳体修复到原始尺寸，且使焊接部位同样达到防喷器壳体强度，以确保井口装置的安全密封。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地说明。
实施例
对防喷器壳体磨损的部位进行加工清理，对待焊接修复部位进行预热，预热温度150℃±50℃，层间温度250-300℃，母材是F22，焊材用ER49-1(《GB/T 8110-2008气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》)，尺寸Ф1.2mm，焊接电流190A，焊接电压14.5-15V，焊接速度180mm/min；焊后须回火处理。所述的层间温度是指焊完一层后，在其表面再焊一层时两层之间的温度，可以用红外测温仪检测，当温度低于250℃时，需要加热至需要的层间温度。
焊后回火处理，温度为635℃±14℃，保温时间1.5h，出炉空冷。
焊后性能应达到：
硬度HRB 85-100，抗拉强度σb 541Mpa，冲击试验AK/J(-29℃)20J，采用ASTM A370-200标准。
焊后性能测试结果如表1和表2所示：
表1：硬度测试结果(每个区域随机取3个点测试)
表2：力学性能(3组堆焊修复产品测试)
堆焊修复防喷器壳体的无损伤探伤结果显示，无裂纹和气孔，着色探伤合格。
可见，本发明的堆焊修复方法修复的防喷器壳体达到了ANSI/API/Spec16A-2004钻井通道设备规范规定的承压零件的材料性能要求。
综上所述，本发明提供的堆焊处理方法，先对对防喷器壳体磨损的部位进行加工清理，对待焊接修复部位进行预热，通过控制预热温度、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，实现将防喷器壳体修复到原始尺寸，且使焊接部位同样达到防喷器壳体强度，以确保井口装置的安全密封。
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 (7)

1.一种F22材料海洋防喷器壳体的堆焊修复方法，其特征在于，该方法包含：
步骤1，对防喷器壳体的需焊接修复部位进行预热，预热温度150℃±50℃；
步骤2，以ER49-1为焊材进行堆焊，焊接电流180-200A，焊接电压14.5-15V，焊接速度175-185mm/min；
步骤3，焊后回火处理。
2.如权利要求1所述的F22材料海洋防喷器壳体的堆焊修复方法，其特征在于，所述的堆焊包含在防喷器壳体的需焊接修复部位焊接若干层。
3.如权利要求2所述的F22材料海洋防喷器壳体的堆焊修复方法，其特征在于，堆焊过程中，层间温度250-300℃。
4.如权利要求1所述的F22材料海洋防喷器壳体的堆焊修复方法，其特征在于，所述焊材的尺寸为Ф1.2mm。
5.如权利要求1所述的F22材料海洋防喷器壳体的堆焊修复方法，其特征在于，步骤2中，焊接电流190A，焊接速度180mm/min。
6.如权利要求1所述的F22材料海洋防喷器壳体的堆焊修复方法，其特征在于，所述回火处理的工艺条件为：温度为635℃±14℃，保温时间1.5-2h，出炉空冷。
7.如权利要求1所述的F22材料海洋防喷器壳体的堆焊修复方法，其特征在于，该方法还包含：在步骤1前的预处理步骤，对防喷器壳体的需焊接修复部位进行加工清理。
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