新型贝马复相钢材料钻杆焊缝的热处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103014306A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103014306A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210540697.2(22)申请日2012.12.14(71)申请人中国石油集团长城钻探工程有限公司工程服务公司地址100192北京市朝阳区林萃路倚林佳园24号楼底商115(72)发明人蔡正敏郑申李冬梅刘元雨(51)Int.Cl.C21D9/50(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书22页页(54)发明名称新型贝马复相钢材料钻杆焊缝的热处理工艺(57)摘要本发明公开了一种新型贝马复相钢材料钻杆焊缝热处理工艺，包括如下步骤：步骤1是将钻杆的焊缝区中频感应加热到共析温度以上进行奥氏体化。步骤2是钻杆焊缝的淬火将轻质钻杆焊缝输送到淬火线圈位置，采用320V电压升温30～40s，将焊缝加热到880℃～900℃，并保温105～115s后，出炉到空冷，淬火时间为595～605s。步骤3是钻杆焊缝的高温回火。将淬火后的钻杆焊缝输送到回火线圈位置，用时95～105s将焊缝中频感应加热到300～400℃，保温355～365s后，自然冷却至室温。采用上述方法所得到焊缝区的屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1150MPa，延伸率≥13%。CN10346ACN103014306A权利要求书1/1页1.一种新型贝马复相钢材料钻杆焊缝的热处理工艺，包括奥氏体化、淬火、回火，所述钻杆焊缝是由钻杆接头和钻杆管体经摩擦焊接形成的，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、钻杆焊缝的奥氏体化将焊缝区中频感应加热到共析温度以上进行奥氏体化；步骤2、钻杆焊缝的淬火将轻质钻杆焊缝输送到淬火线圈位置，采用320V电压升温30～40s，将焊缝加热到880℃～900℃，并保温105～115s后，出炉到空冷，淬火时间为595～605s；步骤3、钻杆焊缝的高温回火将淬火后的钻杆焊缝输送到回火线圈位置，用时95～105s将焊缝中频感应加热到300～400℃，保温355～365s后，自然冷却至室温。2.根据权利要求1所述的一种新型贝马复相钢材料钻杆焊缝的热处理工艺，其特征在于，采用上述方法所得到焊缝区的屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1150MPa，延伸率≥13%。2CN103014306A说明书1/2页新型贝马复相钢材料钻杆焊缝的热处理工艺技术领域[0001]本发明涉及钻具热处理技术领域，特别是涉及一种新型贝马复相钢材料钻杆焊缝的热处理工艺。背景技术[0002]石油钻杆作为石油钻探开发的重要工具,在钻井作业时要承受弯扭拉组合载荷,受力复杂,工矿恶劣,这就要求钻杆具有高的强度,好的韧性.钻杆是由杆体和接头组成,因焊区的力学性能与母材的差别很大,即使要不影响母材性能、硬度，也要保证焊区的质量；焊区始终是钻杆的薄弱区。为此，有关石油部门对焊区作出规定，通过适当的热处理来改善其力学性能。[0003]影响淬火质量的主要因素为焊区奥氏体化温度、保温时间、冷却速度；而一般奥氏体化温度、保温时间，都容易控制和保证，而冷却速度与淬火介质有关。[0004]随着石油行业的不断发展，越来越多的深井、超深井被开发，这对钻杆就提出了越来越高的要求。美国专利3997374、4160543采用了空气淬火的方法，美国专利3997374采用在钻杆焊缝内外表面喷压缩空气的方法来达到焊缝淬火的目的，空气的冷却速度较慢，因此该方法只适用于类似4340H这种合金含量较高淬透性较好的油淬材质；中国专利2006100241751公开了一种钻杆焊缝热处理淬火方法，在奥氏体化后的钻杆焊缝表面喷淬火液体，同时在钻杆焊缝内表面喷气，以此达到焊缝淬火的目的，但是没有公开具体的淬火温度和淬火时间和其它的参数，只是给出了一种淬火方式，并且给定的淬火冷却后的焊缝外表温度和后续的回火温度范围较大。中国专利2011103669964公开了一种V150钢级钻杆焊缝的热处理方法，此方法也只是针对钻杆接头钢级为130Ksi，钻杆管体钢级为150Ksi的焊缝的热处理。发明内容[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种新型贝马复相钢材料钻杆的焊缝热处理工艺。[0006]为了实现上述目的，本发明所针对新型贝马复相钢材料钻杆焊缝热处理采用的技术方案是：一种新型贝马复相钢材料钻杆焊缝热处理方法，包括如下步骤：步骤1、轻质钻杆焊缝的奥氏体化钻杆奥氏体化是钻杆焊缝热处理的重要环节，可以细化晶粒，中频感应加热方式不仅加热速度快，而且焊缝热影响区窄，热影响区不超过70mm，便于后道高温回火工序对奥氏体化区的覆盖。[0007]步骤2、轻质钻杆焊缝的淬火将轻质钻杆焊缝输送到淬火线圈位置，采用320V电压升温30～40s，