美国E_L级抽油杆检测分析

<正> 为了解美国表面感应加热淬火的E_L级抽油杆制造技术,为研制我国超高强度抽油杆提供可靠制造技术依据,我国先后有4个单位对美国OilweIl公司八十年代制造的E_L级抽油杆进行了材料化学成分、显微组织、淬硬层深度、力学性能、疲劳性能和表面残余压应力分布等项的测试和分析。     

美国国家供应公司110型钻机刹车鼓

美国国家供应公司110型钻机刹车鼓系由铬钼合金钢轧制的无缝钢环制成。这种钢材的化学成份和晶粒尺寸是严格控制的。合理的化学成份使钢材具有这样的淬透性:经热处理后,既保证摩擦表面下方有足够深度的硬层,又保证刹车鼓不致于完全淬透。     

TA19钛合金线性摩擦焊接试验研究

为了探索TA19钛合金线性摩擦焊合适的工艺规范,在不同摩擦压力下进行了TA19钛合金线性摩擦焊接试验,并对焊接接头的组织特征和力学性能进行了分析。组织分析结果显示,焊缝区为再结晶组织,晶粒有所细化;热力影响区晶粒发生不同程度的变形,晶粒沿摩擦方向伸长;热影响区β相含量增加,推测发生了β相转变,β相层片状组织变厚,使等轴初生的α相晶粒有所减小。力学性能试验结果显示,焊接接头各区显微硬度均高于母材;拉伸试样断在母材区,接头强度不低于母材;接头平均冲击韧性均大于母材,冲击性能良好。研究结果表明,TA19钛合金线性摩擦焊焊接工艺窗口宽,在差异较大的摩擦压力下均能获得高质量接头。     

内壁淬火硬化合金管组织性能研究

为了对内壁淬火硬化合金管组织性能进行研究,采用化学分析、金相试验、硬度试验、冲击试验以及拉伸试验等方法,分别对合金管成分、力学性能及其金相组织等方面进行了检验和分析。试验结果显示:内壁硬化合金管化学成分主要为C、Si、Mn元素;经过内壁淬火后,直管和弯管试样内层组织均为马氏体,直管淬火层平均深度约为5.9 mm,弯管约为7.9 mm;直管淬火层平均洛氏硬度HRC50,弯管淬火层平均洛氏硬度HRC40;直管和弯管内表面层经过淬火后组织不均匀。分析结果表明,内壁淬火硬化合金管具备一定的耐磨损性,可以作为输矿用耐磨管并安全服役;直管和弯管内表面层经过淬火后组织不均匀,后期可改进淬火工艺,使组织均匀进而真实反映管材强度。     

油管螺纹激光淬火工艺的应用研究

利用激光淬火工艺对油管螺纹进行淬火,经处理后的材料表面呈超细化组织结构,表面硬度340 HV,淬硬层深:牙项0.5～1.1mm、牙底0.2～0.4mm,可解决油管粘扣问题。激光热处理系统由高功率CO_2激光器、功率计、光闸、导光系统、反射镜、聚焦镜及旋转工作台等组成。试验表明,激光淬火工艺生产效率能满足生产线的要求,各项技术指标均达到API标准要求。     

牙轮钻头滑动轴承稀土CNSB多元共渗工艺

牙轮钻头滑动辆承的发展趋向是“以硬代软”,凡能提高材料硬度和减小摩擦副材料之间亲合粘结力的热处理方法,均可提高其抗胶合性能。文中介绍了滑动轴承材料１５ＣｒＮｉ３ＭｏＡ钢试件碳、氮、硫、硼多元共渗工艺。通过显微组织、显微硬度及摩擦学性能测试表明,稀土多元共渗渗层相结构及硬度分布恰恰有利于提高１５Ｃ钢的抗粘着磨损能力。该工艺用于牙轮钻头滑动轴承是可行的。     

超速淬火油的研究及应用

阐述了超速淬火油的研究过程及其性能评定结果。介绍了超速淬火油在轴承行业和其他行业的实际应用效果,证明超速淬火油可以显著地提高淬火零件的硬度和淬透层深度,是一种性能优良的淬火冷却介质。     

泵筒内表面高频感应淬火工艺与设备

介绍一种对抽油泵之泵筒内表面进行高频感应淬火的工艺及设备。该工艺是将电磁感应器置于工件内,由感应圈通电后对边旋转边移动的工件内表面连续加热,感应圈的最后一匝的喷水环直接对已加热表面进行淬火,在工件内表面冰生大约１．０ｍｍ的马氏体硬化层,其硬度为ＨＲＣ≥５８,热影响层深度０．２～０．３ｍｍ,硬度为ＨＲＣ５０,而工件外部仍然保持未淬硬状态。该工艺采用的设备主要由高频振荡器、负载变压器、导管总成、感应器     

碳钢及合金钢气体氮化渗层深度的两种测试

由于对各类产品所需表面渗层的深浅不一，围绕不同材料各项产品的氮化试样做了反复的金相法和显微硬度法测试比较。对常规金相法要求排除干扰素等。对显微硬度则只要求正确的取样制样，在高倍下对其组织结构变化依层次类推打硬度点分辨等。主要以38CrMoAl为材料的偏心轮产品试样做试验。     

制造钻机刹车鼓的材料

(一)据美国1962—63油田设备综合目录报导,美国MCM机械厂采用由4140钢锻造的无缝钢环制造各型钻机的刹车鼓。材料硬度为HB300～350。工作表面经过淬硬。 从手册查出4140钢的化学成分,并将我国的35CrMo钢的化学成分同时列入表1,供对照。     

锥齿轮制造工艺的改进

针对ZJ30钻机重载锥齿轮使用寿命短的问题,探讨了锥齿轮早期疲劳破坏的原因和影响因素,综合分析认为,锥齿轮早期失效的主要原因是齿面硬化层深度不够。为此,从锥齿轮表面淬火工艺上开展试验研究,提出锥齿轮如下处理工艺:齿轮整体采用调质处理,心部硬度30～35HRC;齿面采用20～50kHz中频感应淬火处理,硬化层深度2.0～3.0mm。油田现场应用表明,采用上述改进工艺后,锥齿轮的使用寿命由原来的不足1000h延长至2000h以上。     

堆焊技术在钢体PDC钻头表面硬化中的应用

由于国产钢体PDC钻头表面硬化质量差 ,严重影响了其在现场中的推广应用。在调查研究的基础上提出了一种用氧 乙炔焰堆焊技术对钢体PDC钻头表面硬化的新工艺 ,并研制了堆焊辅助设备。实践表明 ,该方法简便经济 ,稀释率低 ,堆焊效果较好。硬化层平均硬度为 5 0HRC ,结合强度可达 35 6MPa ,抗冲蚀性能良好。现场试验表明 ,钻头表面硬化层寿命已超过钻头切削齿寿命 ,用氧 乙炔焰堆焊硬化工艺对钢体PDC钻头进行表面硬化 ,完全能够满足现场应用的要求。     

表面感应加热淬火抽油杆残余应力衰减的研究

为提高抽油杆的疲劳极限，研究了经表面感应加热淬火的抽油杆在疲劳极限应力作用下残余应力的衰减规律。结果表明，残余应力的衰减主要取决于心部组织的静屈服强度和循环屈服特性。心部组织静屈服强度高，又具有循环硬化特性的，残余应力衰减量小。反之，衰减量大。但是，残余应力的衰减主要发生在前几百个循环周次内，当循环周次超过１００次，不管心部材料是循环硬化的还是循环软化的，残余应力的衰减量都很小。由此，结合采用喷丸工艺，研制出疲劳极限达到６７０ＭＰａ的超高强度抽油杆，大大超过美国ＥＬ级抽油杆（５５４ＭＰａ）的水平。     

双液淬火提高异型焊管轧辊寿命

GCr15钢制异型焊管轧辊使用中发生棱角处折断和表面剥落的早期失效。对此进行了失效分析，找出了轧辊失效的原因是淬硬性不足。为此，采用水－油双液淬火提高了表层的硬度和淬硬层的深度，克服了轧辊棱角处折断和表面剥落现象，显著提高了异型焊管轧辊的寿命。     

S-Zorb装置金属密封球阀内件硬化方法及材料选择

主要介绍应用于S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置中金属密封耐磨球阀内件硬化所采用的超音速喷涂和渗硼加工等工艺方法，以及各种方法的硬化层硬度、结合强度和热膨胀系数、硬化层厚度或深度等性能参数。     

合金元素对Q345钢表面Cu基熔覆层组织及性能的影响

为了提高Q345钢的表面耐磨性以及得到性能优良的铜/钢复合材料,设计了两种Cu-Ni-Cr-C系金属粉芯焊丝,采用GTAW熔覆方法制备了两种铜基熔覆层,并利用SEM、EDS、硬度和摩擦磨损试验对熔覆层的组织和性能进行了研究。试验结果表明:两种熔覆层的基体组织均为Cu-Fe-Ni-Cr固溶体,并由于成分的差异在液相分离作用下产生了不同的析出相。其中,1#熔覆层的析出相主要为粗大的富Fe相,2#熔覆层的析出相以细小的富Cr相为主。两种熔覆层均与Q345钢基体达到了冶金结合,Cu、Cr、Ni、Fe元素在界面处均发生了一定的扩散。另外,得益于固溶强化和第二相强化作用,两种熔覆层的硬度均接近Q345钢基体,且2#熔覆层的硬度高于1#熔覆层,这与析出相的种类和尺寸有关。两种熔覆层均表现出了较好的耐磨性,其中2#熔覆层的摩擦系数略低于1#熔覆层,且磨损量与1#相比大大减少,表明其耐磨性更优。     

采用二次强化技术提高钻井泵缸套使用寿命

介绍了为提高钻井泵缸套的使用寿命采用４５号钢作为缸套材料所进行的二次强化试验，即在中频淬火的基础上再进行激光相变硬化处理。分析了经二次强化处理所形成的强化层硬度高、硬度梯度平坦、支承力强、耐磨性好的机理。经二次强化处理后，缸套表面能获得软硬相间的硬度分布，不仅可使缸套在含砂的钻井液介质中具有很强的抗磨粒磨损能力，而且还有利于形态的协调和应力的释放。现场试验表明，经二次强化处理的钻井泵缸套的使用寿命略高于高铬铸铁双金属缸套的使用寿命，且其成本较低。     

基于ANSYS抽油泵筒-柱塞摩擦副磨损规律分析

针对缺少在模拟工况下对抽油泵摩擦副进行优化分析的现状,研究了抽油泵泵筒-柱塞摩擦副在模拟工况下的磨损状态,建立了泵筒-柱塞模型,设计正交试验研究了摩擦副在不同配合间隙下,不同因素水平对其磨损状态的影响程度,确定了磨损最优的因素水平组合。研究结果表明:摩擦副的配合间隙越大,其摩擦应力和磨损体积均显著增大,配合间隙减小后,整体磨损体积减小了10.05%且磨损状态有所改善;当单边间隙为0.05 mm时,60 s内泵筒涂覆层表面磨损体积为0.184 13~0.376 83 mm³,当液体压力为10 MPa,涂覆层硬度为1 150 MPa,抽油杆冲程为300 mm,液体润滑摩擦因数为0.11时,摩擦副减摩抗磨效果最好。所得结论可以为抽油泵的合理选用提供技术指导。     

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��The density of the vanado-titanomagnetite is more than 4.90 g/cm³. Its Moss hardness is 5.5-6.0. It is mainly composed of magnetite, ferro-ortho-titanate and titanioferrite. It can be partially dissolved by hydrochloric acid and can partially react with basic sulfide solution. The field test indicated that it not only can increase the mud density but has a good rtheologic characteristic and a small cake friction coefficient. Using this weighting material we can get an effect on increasing the penetration speed and decreasing the mud cost.     

川东北部异常流体压力对构造变形的控制作用

为探究川东北部异常流体压力对构造变形的影响,以研究区40口井钻井、完井及测井资料为基础,利用等效深度法计算出泥岩段流体压力,并结合实测流体压力对其进行校正,从而刻画出研究区超压发育特征,拟合流体压力随深度的变化规律,计算不同滑脱层流体压力比：下三叠统嘉陵江组膏盐岩滑脱层流体压力比为0.38~0.72,下志留统龙马溪组页岩滑脱层流体压力比为0.48~0.78,下寒武统龙王庙组膏盐岩滑脱层流体压力比为0.61~0.87,基底滑脱层流体压力比为0.71~0.84,整体呈现东低西高的特征。利用各滑脱层流体压力比计算得到有效摩擦系数,嘉陵江组膏盐岩滑脱层有效摩擦系数为0.170~0.530,龙马溪组页岩滑脱层有效摩擦系数为0.130~0.320,龙王庙组膏盐岩滑脱层有效摩擦系数为0.110~0.330,基底滑脱层有效摩擦系数为0.090~0.180.通过解释过井地震剖面,运用构造楔相关理论计算出基底滑脱层强度为0.060~0.110,将其与有效摩擦系数进行对比发现,两者之间存在较好的吻合性,证明计算得到的基底滑脱层有效摩擦系数较可靠。研究区不发育流体超压时,基底滑脱层有效摩擦系数应为0.372~0.527,说明研究区广泛发育的流体超压导致原基底滑脱层有效摩擦系数降低了79.1%~83.9%,意味着在研究区沿基底滑脱层发生剪切作用所需要的构造应力大幅度减小。