CN110170801A - 冲击螺纹钎杆的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲击螺纹钎杆的制造方法，其包括如下步骤：（1）：加工螺纹接头；（2）：加工杆体，A:选择合适直径的圆形或者多方型中空钎具钢材料；（3）：用摩擦焊在杆体两端焊上已经加工好的相匹配螺纹接头；（4）：去除内外焊接飞边即焊接瘤，焊接处热处理及去应力热处理，焊接处无损探伤；（5）：抛丸，校直处理；（6）：钻杆或钻管两端面修正；（7）：检验合格，喷漆、包装、入成品库。完全可以根据制造出多种产品组合，既可以加工成标准长度钎杆，也可以根据顾客的要求，定制不同类型、不同长度的钎杆，实现柔性生产、定制化生产。
Description
技术领域
本发明涉及钎杆的制造，属于凿岩工具技术领域。
背景技术
冲击螺纹钎杆,也称作钻杆、钻管，英文 rod、tube是一种在凿岩行业中常用的钻具，也是一种耗材。
钎具钢材分为：中高碳钎具钢，如55SiMnMo,40CrNiMo等,其热处理方式是淬火处理。低碳钎具钢，如23CrNi3Mo(EN40B)，25Cr3MnMo（SANBAR23），22SiMnCr2NiMo(FF710)等，其热处理方式是渗碳淬火处理、或者渗碳空冷处理。
目前国内外螺纹钎杆的制造工艺如下。
1:普通钎杆，两端均为公螺纹，螺纹规格可以不相同,加工方法有两种，整体加工法和摩擦焊加工法。
A:整体加工法的工艺步骤为：a:选择相应的中空钎具钢材料；b:按照钎杆的不同长度规格要求下料；c:加工两端公螺纹；d:根据钎具钢材料，钎杆在井式炉内采取相应的热处理工艺；e:抛丸、校直处理；f:检验合格，喷漆、打包入成品库。
B:摩擦焊加工法的工艺步骤为：a:选择合适的中空钎具钢材料；b:先加工好两端螺纹接头（不热处理）；c:按照钎杆的不同长度规格要求下中间杆体料（与螺纹接头材料相同）；d:用摩擦焊机,在中间杆体上分别焊接两端螺纹接头,去除内外焊接飞边（焊接瘤），或者在螺纹接头内预先加工储瘤槽，只去除外飞边（焊接瘤）；e:根据钎具钢材料，钎杆在井式炉内采取相应的热处理工艺；f:抛丸、校直处理；g: 检验合格，喷漆、打包入成品库。
2:快速钎杆，又称快换钎杆或公母（MF）螺纹钎杆，一端为公螺纹，另一端为母螺纹（螺纹规格可以不相同）。加工方法也有两种，整体加工法和摩擦焊加工法。
A:整体加工法的工艺步骤为：a:选择合适的中空钎具钢材料；b:按照钎杆的不同长度规格要求下料；c:母螺纹端镦粗，然后镦粗处退火处理，（钻管的母螺纹端不需要镦粗）；d:加工两端螺纹，一端公螺纹，一端母螺纹；e:根据钎具钢材料，钎杆在井式炉内采取相应的热处理工艺；f:抛丸、校直处理；g:检验合格，喷漆、打包入成品库。
B:摩擦焊加工法的工艺步骤为：a:选择合适的中空钎具钢材料；b:先加工好两端的公螺纹接头（不热处理）、母螺纹接头（不热处理）；c:按照钎杆的不同长度规格要求下中间杆体料，（与螺纹接头材料相同）；d:用摩擦焊机,在中间杆体上分别焊接两端螺纹接头，去除内外焊接飞边（焊接瘤），或者在螺纹接头内预先加工储瘤槽，只去除外飞边（焊接瘤）；e:根据钎具钢材料，钎杆在井式炉内采取相应的热处理工艺；f:抛丸、校直处理；g:检验合格，喷漆、打包入成品库。
这两种加工方法的生产流程特点是：A:材料机加工全部完成，长度、螺纹规格全部确定；B:井式炉内整体热处理；C:出炉后，基本不需机加工，只是抛丸、校直及防锈处理与打包入成品库。
这两种加工方法的缺点是：
1：杆体及两端螺纹必须是同一种材料，同一种热处理方式，以露天常用T45—3660为例，其一端螺纹长度约120（占总长3.3%），两端加起来约240（占总长6.6%）。大约90%的钎杆（钎杆、钻管）报废发生在仅占总体长度不到7%的两端螺纹部分，而占总体长度93%的杆体部分，其损坏比例仅仅10%。为了7%部分的寿命要求，对钎杆的整体热处理工艺，使得中间杆体热处理过度，造成严重浪费；
2：钎杆的长度、螺纹规格、类型全部在热处理前确定，热处理后无法改变。产品生产流程刚性太强，缺乏柔性；
3：厂家必须使用造价昂贵的井式炉及其配套设备；
4：成品堆放在仓库里，造成大量资金积压。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种可以方便改变螺纹接头、提高材料使用效率、降低生产成本的冲击螺纹钎杆的制造方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种冲击螺纹钎杆的制造方法，其包括如下步骤：
1：加工螺纹接头
A:选择相应的钎具钢材料，钎具钢材可选：中高碳钎具钢，如55SiMnMo,40CrNiMo,其热处理方式是淬火处理；低碳钎具钢，如23CrNi3Mo(EN40B)，25Cr3MnMo（SANBAR 23），22SiMnCr2NiMo(FF710)，其热处理方式是渗碳淬火处理、或者渗碳空冷处理。
B:机械加工好不同螺纹标准的螺纹接头，含螺纹公接头、螺纹母接头；每种螺纹标准的螺纹公接头长度有几种规格，200、250、300、350、400、500等，螺纹柄部直径有几种规格，52、46、39等，同时螺纹母接头的长度也有几种规格，200、250、300等；
C:根据钎具钢材料，螺纹接头采取相应的热处理工艺。
D:抛丸、校直处理；
E:检验合格，涂防锈油入半成品库；
2：加工杆体
A:选择合适直径的圆形（或者多方型）中空钎具钢材料；
B:确定下料长度；
C: 根据中空钎具钢材料选择不同的热处理工艺，可以选用：
a:渗碳淬火工艺，低碳钎具钢，如23CrNi3Mo(EN40B)，25Cr3MnMo（SANBAR 23），22SiMnCr2NiMo(FF710)等井式炉渗碳，油冷或者空冷；
b: 中高碳钎具钢，如55SiMnMo,40CrNiMo等淬火工艺，井式炉加热，油冷或者空冷；
c: 中高碳钎具钢，如55SiMnMo,40CrNiMo等淬火工艺，不需要井式炉，只需要连续炉加热，油冷或者空冷；
D:抛丸、校直处理；
E:检验合格，涂防锈油，入半成品库；
3：用摩擦焊在杆体两端焊上已经加工好的相匹配螺纹接头；
4：去除内外焊接飞边即焊接瘤，焊接处热处理及去应力热处理，焊接处无损探伤；
5：抛丸，校直处理；
6：钎杆两端面修正；
7：检验合格，喷漆、包装、入成品库。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明是把螺纹钎杆分为三个部分，左端螺纹接头，中间杆体，右端螺纹接头,三个部件先分别加工好，含热处理好，利用摩擦焊把三部分焊接在一起，成为最终产品。本发明的优点是：
A:每种螺纹标准的公、母接头长度、柄部直径有多种规格，可以选择不同的钎具钢材料及选择对应的热处理工艺。杆体圆形或者多方型长度有多种规格，也可以选择不同的钎具材料及对应的热处理工艺，完全可以根据制造出多种产品组合，既可以加工成标准长度钎杆，也可以根据顾客的要求，定制不同类型、不同长度的钎杆，实现柔性生产、定制化生产。
B:可以提高井式炉的使用率，少使用甚至不使用价格昂贵的井式炉。螺纹接头的热处理完全可以不使用井式炉，多用炉就可以满足。根据中空钎具钢材料选择不同的热处理工艺，可以选用：a:渗碳淬火工艺，低碳钎具钢，如23CrNi3Mo(EN40B)，25Cr3MnMo（SANBAR23），22SiMnCr2NiMo(FF710)等井式炉渗碳，油冷或者空冷；b: 中高碳钎具钢，如55SiMnMo,40CrNiMo等淬火工艺，井式炉加热，油冷或者空冷；c: 中高碳钎具钢，如55SiMnMo,40CrNiMo等淬火工艺，不需要井式炉，只需要连续炉加热，油冷或者空冷；对于低碳钎具钢等钎具材料，其渗碳处理工艺也可以改变，杆体的热处理要求与螺纹接头不需要相同，只要保证其强度一致，磨损寿命一致就行，避免杆体的过度热处理。
对于中、高碳钎具钢杆体，其淬火处理工艺完全可以用廉价的连续炉处理，大大降低生产成本。
C:大大节约了生产时间，由于杆体、接头是事先加工好，含热处理好，以100根T45-3660露天普通钎杆为单位计算，新工艺的生产时间仅仅相当于原来生产时间的40%左右，大大降低生产时间，实现快速化。
D:减少了井式炉生产而产生的成品批量报废，即使出现批量报废，也只是部件。
E:减少仓库中的成品库存，只需要存半成品，按照订单生产，节约了资金。
附图说明
图1为本发明中一种钎杆的结构示意图；
图2为本发明中另一种钎杆的结构示意图。
其中：1—杆体，2—螺纹公接头，3—焊缝，4—螺纹母接头。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种冲击螺纹钎杆的制造方法，其步骤如下：
1：加工螺纹接头
A:选择相应的钎具钢材料，钎具钢材可选：中高碳钎具钢，如55SiMnMo,40CrNiMo,其热处理方式是淬火处理；低碳钎具钢，如23CrNi3Mo(EN40B)，25Cr3MnMo（SANBAR 23），22SiMnCr2NiMo(FF710)，其热处理方式是渗碳淬火处理、或者渗碳空冷处理。
B:机械加工好不同螺纹标准的螺纹接头，含螺纹公接头2、螺纹母接头4；每种螺纹标准的螺纹公接头长度有几种规格，200、250、300、350、400、500等，螺纹柄部直径有几种规格，52、46、39等，同时螺纹母接头的长度也有几种规格，200、250、300等；
C:根据钎具钢材料，螺纹接头采取相应的热处理工艺。
D:抛丸、校直处理；
E:检验合格，涂防锈油入半成品库；
2：加工杆体1
A:选择合适直径的圆形（或者多方型）中空钎具钢材料；
B:确定下料长度；
C: 根据中空钎具钢材料选择不同的热处理工艺，可以选用：
a:渗碳淬火工艺，低碳钎具钢，如23CrNi3Mo(EN40B)，25Cr3MnMo（SANBAR 23），22SiMnCr2NiMo(FF710)等井式炉渗碳，油冷或者空冷；
b: 中高碳钎具钢，如55SiMnMo,40CrNiMo等淬火工艺，井式炉加热，油冷或者空冷；
c: 中高碳钎具钢，如55SiMnMo,40CrNiMo等淬火工艺，不需要井式炉，只需要连续炉加热，油冷或者空冷；
D:抛丸、校直处理；
E:检验合格，涂防锈油，入半成品库；
3:用摩擦焊技术，在杆体两端焊上已经加工好，含热处理好相匹配螺纹接头。
4：去除内外焊接飞边，即焊接瘤，焊缝3处热处理及去应力热处理，焊缝处无损探伤。
5：抛丸，校直处理。
6：钎杆两端面修正。
7：检验合格，喷漆、包装、入成品库。
实施例1：T45-3660普通钎杆，
螺纹公接头材料：23CrNi3Mo(EN40B)，长度200mm。
热处理方式1：930°C渗碳，然后空冷，渗碳层厚度0.8-1.0mm。
中间杆体材料：22SiMnCr2NiMo(FF710)，长度3280mm。
热处理方式1：930°C渗碳，然后空冷，渗碳层厚度0.6-0.8mm。
a:用摩擦焊，焊上已经加工好的杆体及公接头；
b:焊接处840°C退火处理，去除内外焊接飞边，即焊接瘤；
c:焊接处再次930°C淬火处理，然后空冷；
d:焊接处无损探伤；
e:校直及240°C回火去除校直应力；
f:上车床，两端面修正，平行度小于0.4mm,与中轴线垂直度小于0.3mm.
g:喷漆、包装、入库。
实施例2：T38-R32-3700普通钎杆，
公接头材料：22SiMnCr2NiMo(FF710)，T38公接头长度160mm，R32公接头长度140mm，热处理方式1：930°C渗碳，然后空冷，渗碳层厚度0.6-0.8mm。
中间六方杆体材料：55SiMnMo，长度3420mm。
热处理方式：中频连续加热，880°C油淬。
a:用摩擦焊，焊上已经加工好的杆体及公接头；
f:焊接处800°C退火处理，去除内外焊接飞边，即焊接瘤；
g:焊接处再次860°C淬火处理，然后空冷；
h:焊接处无损探伤；
i:校直及240°C回火去除校直应力；
f:上车床，两端面修正，平行度小于0.4mm,与中轴线垂直度小于0.3mm.
g:喷漆、包装、入库。
Claims (1)
1.一种冲击螺纹钎杆的制造方法，其包括如下步骤：
（1）：加工螺纹接头
A:选择钎具钢材料；
B:机械加工好不同螺纹标准的螺纹接头，含螺纹公接头、螺纹母接头；
C: 根据钎具钢材料不同，对接头选择渗碳淬火工艺或者淬火工艺；
D:抛丸、校直处理；
E:检验合格，涂防锈油入半成品库；
（2）：加工杆体
A:选择合适直径的圆形或者多方型中空钎具钢材料；
B:确定下料长度；
C: 根据中空钎具钢材料选择不同的热处理工艺，选用：
a:渗碳淬火工艺，井式炉渗碳，油冷或者空冷；
b:淬火工艺，井式炉加热，油冷或者空冷；
c:淬火工艺，不需要井式炉，只需要连续炉加热，油冷或者空冷；
D:抛丸、校直处理；
E:检验合格，涂防锈油，入半成品库；
（3）：用摩擦焊在杆体两端焊上已经加工好的相匹配螺纹接头；
（4）：去除内外焊接飞边即焊接瘤，焊接处热处理及去应力热处理，焊接处无损探伤；
（5）：抛丸，校直处理；
（6）：钻杆或钻管两端面修正；
（7）：检验合格，喷漆、包装、入成品库。
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Legal Events
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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