石油钻杆接头生产工艺流程
石油钻杆接头选材及工艺路线设计-材料毕业论
石油钻杆接头选材及工艺路线设计学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学号：1304010402姓名：韩西浩指导老师：宋玉强二零一五年六月摘要：尽管现在都在提倡新能源，但石油依然是全球的主要能源，并且可以肯定的是在未来很长的一段时间内这种局面将一直保持。
所以石油钻井技术依然有着它不可忽视的价值。
本文着重就钻杆接头的选材及工艺路线的制定进行分析，同时会从总体上对石油钻采机械做一个基本的介绍。
关键词：石油钻采机械、钻杆接头、选材、工艺路线。
11.中国石油行业及钻井设备现状及发展简介1.1中国石油行业现状及发展2012年以来，我国石油行业生产发展平稳，主要产品产量保持低速增长。
现阶段，国内市场对石油的消费需求量不断增大，而国内石油产量上升空间有限，所以我国现阶段对石油的进口依然保持着高依存度，2013年已经达到57.39%，超过警戒线50%，就现在的国际国内形势来看，短期内我国对石油的依存度还将继续升高，这将对我国的经济发展，国防安全，与其他国家经济政治关系产生影响。
从国内石油生产来看，中国东部油田在减产，西部发展比预期慢，海洋油气产量仍较低，所以中国石油产量短期内不会有大幅的增长，再加上国内石油行业企业分布较散，难以发挥产业集群效应，既不利于减低生产成本也不利于环境保护。
所以总体来说我国石油行业虽保持着稳步的发展，但由于自身存在的一些问题加上国内石油消费需求的不断增大，在国际上仍面临着激烈的竞争。
迅猛的工业增长和不断提升的国内生活水平进一步加大了中国对能源的需求，在这些能源中，石油毋容置疑在未来很长的一段时间内将扮演着主要角色，因此石油行业的前景依然是乐观的。
结合中国自身的实际情况及国际大环境，中国石油行业在未来的发展中将继续依靠老油田的稳产，加大对西部地区及海洋地区的开发，加大中国石油企业与西方公司的合作，获得与非常规石油生产相关的必要技术，逐步向油气并重的方向发展，在保障国家安全的战略中从单纯的“开源”向“开源”与“节流”并重的方向发展。
37CrMnMo钻杆接头生产工艺
37CrMnMo钻杆接头生产工艺第一篇：37CrMnMo钻杆接头生产工艺产品名称：石油钻杆接头材料名称：37CrMnMo1、下料：锯床，直径Φ170，L＝290，确保端面平齐；2、中频炉透烧：要求出炉温度1150℃～1200℃，芯表、头尾温差小于30℃；3、1250T压机墩粗脱氧化皮；4、1250T压机精密挤压成型；5、500T压机收口；6、500T压机冲连皮；7、锻件检验：按锻件图纸要求检验，外形尺寸，同轴度，垂直度，公差等；8、正火炉预冷处理；9、零件锻后正火处理：待上道工序后温度小于600℃时均匀加热至800℃-840℃，保温45min；10、超声波探伤工序：逐件进行超声波探伤；11、调质处理：将淬火炉升温至850℃～900℃，接头装炉，加热，保温45～50分钟，油淬至500℃～550℃，风冷；回火：将回火炉升温至560℃～670℃，接头装炉，启动风机，加热，保温120～180分钟；出炉，冷却至常温；12、硬度检验：按图纸要求测试硬度，HB＜285；13、精车：按图纸要求精车至尺寸；14、成品检验：按图纸要求检验各部尺寸；15、成品入库。
钻杆接头产品质量检验1、原材料：原材料进厂后，凭钢厂的材质化验单复验化学成分，合格后应逐件进行磁粉探伤；2、下料后对下料件逐件检验，严格控制重量；3、锻件挤压成型后，不应有锻造缺陷，裂纹等；4、第二篇：钻杆输送一种水平定向钻机的钻杆输送夹持装置包括挂钩（１）、一端与挂钩（１）相连的弹簧（４）、梭臂（８），所述的挂钩（１）可绕固定在梭臂（８）上的销轴（３）转动，其特征在于：该装置还包括由油缸（７）、推杆（６）、导向块（５）构成的钻杆夹持装置，油缸（７）缸体末端固定在钻机梭臂（８）后部、导向块（５）固定在钻机梭臂中部，推杆（６）穿过导向块（５）并能沿导向块（５）内的滑槽作纵向移动，其一端与油缸活塞杆通过转轴活动连接，另一端在推杆（６）伸出时直达挂钩（１）上部、限制挂钩（１）的转动，所述与挂钩（１）相连的弹簧（４）之另一端与固定在导向块（５）底部的弯钩相连。
数控车工毕业设计--钻杆接头的加工
毕业设计报告课题：钻杆接头的加工系部: 数控技术系专业：模具设计与制造班级：0 7高职模具（2）班姓名：_____________________学号：070702221指导老师：____________________2011. 9.11摘要 (4)第一章石油钻具的产品介绍 (5)1.1钻杆接头 (6)1.1.1规格型号 (6)1.1.2产品描述 (6)1.1.3主要性能 (6)1.1.4主要用途 (6)1.2钻杆 (7)1.2.1加重钻杆列表 (7)1.2.2产品描述 (8)1.2.3主要性能 (8)1.2.4主要用途 (8)1.3钻铤 (9)1.3.1产品规格 (9)1.3.2规格型号 (9)1.3.3主要用途 (9)1.3.4钻铤列表 (10).第二章石油钻杆接头加工 (11)2.1石油钻杆接头试制过程 (11)2.2钻杆接头加工流程 (12)2.3检验及加工量具清单 (13)2.4数控车床的切削量的选择 (14)第三章母接头的工艺分析 (17)3.1母接头零件图 (17)3.2母接头精加工工艺卡 (17)3.3母接头刀具卡 (18)3.4钻杆母接头镗孔加工编程 (19)3.5钻杆母接头外圆加工编程 (20)3.6钻杆母接头内螺纹加工编程 (21)第四章公接头工艺分析 (23)5.1公接头零件图 (23)5.2公接头精加工工艺卡 (23)5.3公接头刀具卡 (24)5.4钻杆公接头外圆加工编程 (25)5.5钻杆公接头镗孔加工编程 (26)5.6钻杆公接头外螺纹加工编程 (27)结束语 (30)致辞 (31)参考文献 (32)钻杆接头加工摘要目前，石油钻杆接头（对焊接头）是石油、天然气、钻井作业中使用的与钻杆管体对焊接头，用来连接钻杆、转换以及传递扭矩的作用。
我所在的单位主要从事钻具的加工，本设计主要介绍了石油钻井作业中使用到的钻具、石油钻杆接头的试制过程以及钻杆接头加工编程中刀具、切削用量、量具的选择。
石油钻杆生产工艺
抽油机生产工艺(三)
钻杆生产工艺包括接头加工和摩擦焊接两个工序。
接头加工工艺流程：毛坯接头进场后经过内削、外削、特殊加工（只限公扣）、热处理、打硬度磁粉探伤、螺纹加工、刻印、镀铜或磷化（外协）、制得成品接头，送至压接线。
摩擦焊接：接头加工后的成品接头经端部加工、压接（将端部车好的原管与加工线送来的成品接头对焊）、焊缝退火、精加工、焊缝淬火、焊缝回火、自主检、探伤、成品喷标，最终得到成品钻杆。
工艺流程图见图1。
去摩擦压接成品
图1 工艺流程图。
钻杆工序流程图
钻杆工序流程图
编号：QI/TJST/JZ-06-012
管体原材料入厂检验管端加厚管体调质六辊矫直压力矫直管端加工
接头原材料入厂检验手工复检
管体、接头平端面管体、管端外观ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ验管端超声探伤漏磁、水浸超声波自动探伤管端磁粉探伤
摩擦焊接焊缝退火车外飞边焊缝调质焊缝内修磨焊缝外修磨
焊缝壁厚测量、焊缝硬度、焊径
测长、称重钢印标志焊缝超声波探伤检测、磁粉探伤焊缝弯曲试验
焊缝理化试验取样
喷漆、喷标成品打包最终检验
编制：审核：批准：
石油钻杆接头调质处理工艺的设定与改进
石油钻杆接头调质处理工艺的设定与改进石油钻杆接头作为钻杆的一部分,通过摩擦焊连接在钻杆杆体两端,分为外螺纹接头和内螺纹接头.在钻井过程中接头处需要经常拆卸,故接头大钳空间处要承受相当大的大钳咬合力,而且在钻井过程中钻杆接头本身要承受扭曲、拉伸、压缩等复合力的作用,所以在设计时对其力学性能要求较高.根据SY/T5290-2000的标准要求,其表面硬度为285~341HB,力学性能为最小屈服强度827.4 MPa,最小抗拉强度965.3 MPa,最小延伸率13% ,最小冲击功54.0J.1.现状分析目前,石油钻杆接头不管是国内还是国外都存在着巨大的市场,而且对其机械性能及抗硫化氢性能等都有了更高的要求.根据现采用的材料SCM435H (国内相应牌号37CrMnMo4)与天津丰东BBH-1000真空渗碳加热炉对其进行热处理,通常情况下,采用880℃油冷+600-630℃回火的调质工艺,不但可以提高材料的强度和硬度，而且还能使材料的韧性得到提高。
经调质处理后的钻杆接头具有较好的综合机械性能，能够达到SY/T5290-2000标准中对钻杆接头的要求.但在实际生产过程中，由于不同型号的钻杆接头具有不同的尺寸，因此，调质工艺也应当做相应调整，为确保不同型号的钻杆接头的各项性能指标能够符合SY/T5290-2000标准[1],同时也为了能够更好的适应市场变化与更高发展,完善和改进石油钻杆接头的热处理工艺势在必行。
2.37CrMnMo4钢热处理工艺过程2.1材质成份37CrMnMo4材质成份如下：0.35%＜C＜0.38%，0.85%＜Mn ＜1.0%，0.15%＜Si ＜0.35%，P ＜0.15%，S ＜0.008%，Ni＜0.25%，0.9%＜Cr ＜1.2%，0.28%＜Mo ＜0.33%，Ca ＜0.006%由上可知,其材料成份最大合金量为3.553%＜5%,含碳量为0.25%＜0.37%＜0.5%,所以其为低合金调质钢.是一种需要经过调质处理（淬火+高温回火）后使用的中碳合金钢,主要用于制造在多种载荷（如扭转、弯曲、冲击等）下工作，受力比较复杂，要求具有良好综合力学性能的重要零件,其碳的质量分数(wc)0.25%＜0.37%＜0.5%，能够保证调质处理后具有良好的综合力学性能。
钻杆接头的加工方法
钻杆接头的加工方法钻杆接头是连接钻杆的重要部件，其加工方法对于钻井作业的安全和效率起着至关重要的作用。
以下是关于钻杆接头的加工方法的50条详细描述：1. 钻杆接头的加工方法包括锻造、铸造、车削、磨削等多种工艺，通常由金属材料制成。
2. 锻造是一种常见的加工方法，通过加热金属材料，然后在模具中施加力量，使其形成所需的形状。
3. 铸造是将熔化的金属注入模具中，冷却后形成钻杆接头的加工方法，常用于大批量生产。
4. 车削是通过车床进行加工，将金属原料旋转并用刀具切削成所需形状，常用于制作精密的钻杆接头。
5. 磨削是利用磨轮对钻杆接头进行加工，可以获得更高精度和表面质量。
6. 钻杆接头的加工常包括粗加工和精加工两个阶段，粗加工用于去除多余材料，精加工用于提高尺寸精度和表面质量。
7. 在锻造加工过程中，需要严格控制加热温度和冷却速度，以保证钻杆接头的力学性能和抗磨损性能。
8. 锻造加工还需要注意金属的成分和晶粒结构，以免产生缺陷对钻井造成危险。
9. 铸造加工中需要提前设计好模具，控制好金属的流动和冷却，以获得理想的钻杆接头形状和性能。
10. 车削加工需要选择合适的刀具和车床速度，以确保加工切削力和表面质量。
11. 磨削加工需要选择合适的磨具和切削参数，以确保加工后的钻杆接头表面光洁度和尺寸精度。
12. 钻杆接头的加工中，需要对材料进行材质分析，以确定合适的加工参数和工艺。
13. 在重型钻杆接头的加工中，可能需要进行热处理和表面强化处理，以提高其强度和耐磨性。
14. 加工中需要注意钻杆接头的尺寸和配合尺寸，以确保其与钻杆的连接稳固和密封。
15. 钻杆接头的加工中，还需考虑安全和环保因素，尽量减少废料和环境污染。
16. 加工过程中需要进行严格的质量控制和检测，以确保钻杆接头符合标准和要求。
17. 通常还需要对加工后的钻杆接头进行表面涂层或防腐处理，以增加其使用寿命。
18. 钻杆接头的加工中还需要特别关注其螺纹部分的加工，确保精确度和密封性。
钻头与钻杆的生产工艺与热处理
• 氏硬度计；以及对组织的分析。 (6)校直
由于钻杆在淬火过程
中的组织应力和热应力的作用，调质处理后的钻杆会产生变形，
通过校直使其恢复。 (7)超声波探伤
用来检查金属材料以及部
分非金属材料表面和内部缺陷，利用物理特性来判断工件或材料 的缺陷和异常。 (8)机加工二 在钻杆的两端分别车出外螺纹和
内螺纹，用于连接。 (9)涂层
• 35CrMo合金结构钢,有很高的静力强度、冲击韧性及较 高的疲劳极限，淬透性较40Cr高，高温下有高的蠕变 强度与持久强度，长期工作温度可达 500℃；冷变形 时塑性中等
•
钻杆的加工工艺流程 (1)下料 头 -5-
从无缝钢管上截取等长的单个管体。这里的无缝
钢管是由圆柱形钢材通过热挤压之后形成的，并对钢管的成份进行检测。 (2)镦 由于钻杆两头是在工作过程中直接接触部分，所以要对钻杆两头进行 紧随镦头之后的
牙轮同样采用模锻成形，高温回火调解组织。经过平端面，钻孔， 粗车内孔精车内孔，粗车外形等手段进行预加工。渗碳处理获得硬度较 高的表面，从而提高其耐磨性能。再精车外形，而后通过淬火回火等热 处理工艺，使得工件表面形成马氏体，再次提高表面硬度，最后通过表 面喷丸，加工硬化，使得牙轮表面具有很高的硬度，耐磨性能极好。后 钻铰齿孔，镶硬质合金齿。
掌背等粗车工艺对牙爪进行粗加工，通过钻车注油孔，铣通油孔平面，钻 塞销孔，钻通油孔等工艺对牙爪进行结构加工。掌背堆焊碳化钨，碳化钨 合金具有高强度高硬度和极高的耐磨性，可以起到保护牙掌的作用。渗碳 处理使得工件表面含碳量高，获得很高的硬度，从而提高其耐磨性能。再 通过淬火回火等热处理工艺，使得工件表面形成马氏体，再一步提高表面 硬度，最后通过表面喷丸，加工硬化，最终使得牙爪表面具有很高的硬度 ，耐磨性能极好，同时材料内部比较软，具有一定的韧性。
钻杆摩擦焊工艺
表面处理内容包括：a、车 削加厚端的外表面，使其接 近工具接头焊接处的外径； b、对端面进行加工，去除 端面的氧化铁皮，确保对焊 表面干净。c、对钻杆的端 头要镗内孔，使其达到配焊 的尺寸。
全长检测 成管
摩擦焊及后续加工
1997 年12月的API SPEC 7的新标准中，首次将钻杆对焊焊缝的工 摩擦焊 悍区热处理 焊接带表面处理 奥氏体化 艺及性能要求明确地列入了标准中。其基本要求如下： 钻杆的摩擦对焊是整个钻 3.1 焊缝必须要进行奥氏体化处理，而且其回火温度不可以低于 杆生产的重要一环，为了 593ºC。 保证焊接质量，几乎所有 调 3.2 为了保证焊接质量，对焊缝还必须进行 100%的磁粉检验及超 的钻杆厂都采用全自动摩 质 去除毛刺 声波检验。 檫焊机，并配备焊接参数 处 3.3 钻杆对焊必须按批进行，对于每批（不超过 400根）焊后的钻 监控装置，对焊接过程中 理 杆抽取1根进行力学性能解剖实验。 的摩擦时间、摩擦压力、 顶锻压力、顶锻时间和缩 3.4 做拉伸实验，要求焊区的截面强度（焊缝屈服强度*焊区截面 短量等参数进行自动监控 积）大于钻杆管体的截面强度（管体屈服强度*管体不加厚部位的 和记录，从而保证焊缝质 截面积）。 量 3.5 焊缝的常温（21ºC）冲击要求：a、每个接头取3个冲击样； b 、3个试样的冲击平均值不小于 16.3J;c、3个试样的最小冲击值 内外淬火回火 成品 检测 不小于13.6J。 3。6 整个焊缝热处理的热影响区范围内，其任何1点的硬度值不 能大于37HRC(约347HV/341HB)。
化处理，防止在使用过程 中发生粘扣现象。
管体的加工
无缝钢管 预热墩粗 表面处理 奥氏体化水淬回火
பைடு நூலகம்
焊缝部位是使用过程 中最薄弱的环节，无 缝管在焊接前要对管 体的两端进行管端加 厚，以增加厚度来提 高薄弱部位的强度， 使焊缝部位的整体强 度大于管体的整体强 度。
大型石油钻杆接头环锻工艺及装备
第3期0引言目前小尺寸的石油钻杆接头锻造工艺为制坯、挤压成形、冲孔,如图1所示,此三步工艺的实现需要分别在三台压机上完成,其中挤压成形为多向模压成形,压机吨位最大,各工艺流程之间需要配备机械手或输送台车来完成工件的工序转换,以实现整条生产线的自动化生产。
但是随着海洋石油工业的发展,对大型石油钻杆接头(如16″~38″)的需求日益增加(图2、3),锻件挤压成形力也随之增加,成形难度加大,对需要的多向模锻液压机提出了更高的成形力以及液压电气控制要求。
天津市天锻压力机有限公司通过转变设计思路,提出在企业已有研发设计制造专业化柔性环锻液压机的基础上,采用环锻工艺来实现大型石油钻杆接头锻件的生产,成功与客户合作开发了成熟的大型石油钻杆接头锻造工艺和2500t锻件生产设备。
1概述1.1工艺概述本生产工艺主要为切割下料、原料加热、镦粗成形、预冲、终冲、碾环、粗加工、调质处理、磁粉探伤检测、精加工成形、表面处理等。
根据下料尺寸将棒料经锯床切割后,进入加热炉进行加热到1000℃~1200℃,然后由无轨装取料机将加热后的棒料取出,放到压机的双工位移动工作台上的模圈里,移动工作台移入压机中心进行镦扁、对中、预冲成形后,移动工作台换位,对中机构将工件和模圈一起放到终冲砧上并对中,移动工作台移动到终冲位,终冲缸下行进行终冲,出料,另一台有轨装取料机将终冲后的工件夹到辗环机上,进行定尺寸碾制,最后经过机加工、热处理等完成产品制件。
1.2专业化2500t柔性环锻液压机1.2.1主机机身主要结构件采用钢板焊接而成,经高温退火消除内应力。
滑块采用外X 型导轨导向,可有效消除机器热膨胀对导轨间隙的影响,同时具有更好的抗偏载能力,也可以补偿机械磨损造成的间隙增加;滑块导轨采用ZCuSn7Pb6Zn4材料,移动导轨采用Q T600材料,均可拆卸,且为保证运行通畅,导板采用强制干油循环润滑系统(节流式分配器),润滑系统和主机动作设有强制安全互锁;滑块下平面安装固定上垫板,上垫板、工作台上平面均设有T 型槽,收稿日期:2023-01-20;修订日期:2023-02-18大型石油钻杆接头环锻工艺及装备张晓东(天津市天锻压力机有限公司,天津300142)摘要:介绍了大型石油钻杆接头锻件的环锻工艺以及专业化设备。
钻井接钻杆流程
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石油钻杆接头生产工艺流程
NC50石油钻杆接头
1石油钻杆接头生产工艺流程
材料采购验证——下料——透热——锻打——正火——粗车——超声波探伤——调制处理——打硬度——精车——跟踪检验——磁粉探伤——超声波探伤——尺寸终检——打成品标识——磷化——装箱入库
2石油钻杆接头锻打生产工艺
2.2 每班生产量及人数
锻打成品生产数量：80只（内/外）
原材料投入量：5根
主操作手1名，辅助人员4名，共5名
2. 3 操作人员填写《石油钻杆接头锻打生产工艺记录》包括钢棒规格、钢号、炉号、批号、
接头规格、图号。
3正火处理工艺
4粗车工艺。