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kooben 2018-08-17 15:43

北京固本KB150耐磨带敷焊工艺


  随着钻井技术的进步与发展,对钻具接头耐磨性的要求越来越高,高性能的耐磨材料,不仅能适应不同类型钻井的需要,更能在钻井时降低对套管、钻杆接头摩损,提高使用寿命。铁基合金粉末耐磨带价格低廉,但耐磨性较差,碳化钨耐磨带耐磨性较好,但对套管磨损严重,北京固本KB150是一种钻杆接头耐磨带药芯焊丝,摩擦因数小,具有良好的减磨性,与前两种耐磨带相比可显著降低对套管、海洋钻井隔水器和防喷器的磨损。
  一、北京固本KB150耐磨带敷焊原理
  KB150是北京固本科技有限公司研发的一种耐磨带焊材,摩擦因素小,具有良好的减磨性,在钻井过程中对套管的磨损小,可有效保护套管、钻具接头。KB150耐磨带焊丝在焊后硬度、堆焊层耐磨性和井下使用寿命方面都有显著提升。特别是对于耐磨带表面裂纹的控制上,KB150可以胜任任何焊接工作环境,并且保证焊后没有任何裂纹产生。除了裂纹、硬度、耐磨性等方面的进步,KB150还具有更好地耐磨带兼容性。在修复含有残留耐磨带的钻杆时,KB150可直接在残留耐磨带上敷焊。
  北京固本KB150耐磨带焊丝采用φ1.6mm,100%CO2作为保护气体,DP-500型等离子弧喷焊机进行等离子弧堆焊,焊枪与工件夹角为17°~19°,距工件中心12.7~38.1mm,根据工艺参数调整焊机,以电弧作为热源,熔化焊丝药芯,在堆焊层表面形成熔渣。KB150耐磨带焊丝熔化,钻杆接头表面形成熔池,随着焊枪的摆动和工件的相对转动,熔池逐渐凝固,在工件圆周方向生成具有一定均匀宽度和厚度的隔离带即耐磨带。
  二、KB150耐磨带敷焊质量的影响因素
  耐磨带焊接质量的因素有很多,除了北京固本科技有限公司提供的工艺守则,日常实际生产经验的积累也非常的重要,同一台设备同样的环境条件,采用不同的焊接工艺参数,获得的耐磨带焊接质量会有很大的差异。通过大量焊接工艺实践研究,影响耐磨带焊接质量的因素主要有:
  (1)焊接电流、电弧电压焊接设备电源须提供直流恒压装置,采用北京固本耐磨带焊丝为正极反极性焊接法。在小电流和大电流区,飞溅程度较小,而在介于大小电流之间飞溅程度比较大,要确保在敷焊过程中飞溅小,在焊接电流确定后需再匹配适当电压。
  (2)耐磨带焊丝伸出长焊丝伸出越长,会导致焊丝刚性不足,焊接不稳定,飞溅加大,应根据实际情况,使焊丝伸出长适中。
  (3)CO2保护气体流量保护气体流量过小,排除周围空气的功效会减弱,保护效果差;气体流量过大,容易发生紊流现象,保护区内易混入空气。
  (4)预热无论钢管的外径或环境温度是多少,必须对需要敷焊部位及周围进行适当预热。未对母材进行充分预热,可能导致母材或焊接金属出现不合格裂纹。预热可降低焊接金属和热影响区冷却速度,产生一种更有韧性合金结构,可防止裂纹产生。
  (5)保温冷却焊接后必须保证加焊耐磨带的钻杆在静止空气中缓慢冷却,为保证达到慢速降温,焊接部位需要立即用保温毯或保温罐进行保护。车间通风扇的循环气流应避免直接吹向敷焊部位,直到敷焊部位温度冷却到低于60℃。
  焊枪摆动角度、送丝机构等对耐磨带敷焊也有一定影响。虽然影响因素众多,但只要把握好以上几点主要因素,根据工艺规范结合实际情况操作,焊缝质量可控在合理范围。
  三、北京固本KB150耐磨带敷焊参数
  在原有工艺基础之上,通过大量焊接试验,实时观察与调整,不断更新改进已有工艺并形成规范,将有助于耐磨带质量控制。
  钻杆接头G105无缝钢管检验规范为:
  (1)观察钻杆接头及管体表面,保证表面干净,清除各种杂质,如粉尘、污物、油脂、油漆、表面涂层等,清除螺纹处润滑剂及积存化合物。
  (2)确保工件在电焊机卡盘位置准确,找正,确保堆焊部位同心度误差在0.76mm以内。
  (3)用石棉布将钻杆接头两端堵死或者胶布粘住护丝扣,阻止内部气流流动。
  焊接设备检验规范为:
  (1)检查设备电源是否稳定,焊接电流200~320A,电弧电压24~34V,CO2纯度为100%,且气体流量表头指示正确。
  (2)检查焊枪头是否安装正确,角度、位置准确,清洁干净。
  (3)检查送丝机构是否正常工作,北京固本耐磨带焊丝馈送是否正常,且张紧。
  四、北京固本KB150耐磨带敷焊工艺
  1、KB150耐磨带敷焊流程
  (1)按工艺参数进行预热,确保预热温度在规定范围内,且预热应该是渗透预热,而不是表面预热。
  (2)按工艺参数进行施焊,记录耐磨带施焊及外观检查结果,随时注意冷却水温,不得超过50℃。
  (3)控制堆焊耐磨带钻杆的冷却速率。为了保证所要求的缓慢冷却速率,堆焊后的钻杆必须立即用保温毯或保温罐包裹,在静止的空气中自然冷却。
  (4)敷焊结束修磨耐磨带的重叠区域,清除飞溅焊渣和焊瘤,使耐磨带表面平整。打磨应该在钻杆冷却到60℃以下进行。
  2、KB150耐磨带焊后检验
  (1)焊后KB150耐磨带外观目测,焊接区域不应存在焊渣、焊溅物、横越区高点或凸起,若存在需打磨清除,否则视为不合格。
  (2)最终KB150耐磨带尺寸应符合图样尺寸公差要求。
  (3)北京固本KB150耐磨带敷焊不应有裂纹,若出现肉眼可见裂纹则属不合格产品,肉眼不可见耐磨带磁粉探伤有裂纹,若进入母材则视为不合格。
  (4)无损探伤,耐磨带两侧及其25mm范围内热影响区表面进行100%湿磁粉探伤,要求整体无裂纹,否则视为不合格。
  (5)耐磨带过多的空穴(砂眼或气孔)是不合格的,严重的咬边也是不合格的。北京固本KB150耐磨带焊接排布均匀,外观较好,无裂纹缺陷,无气孔、咬边、剥落现象,符合耐磨带堆焊工艺要求。 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索


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