[发明专利]石油开采用钻具的堆焊设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种管材的表面处理设备，尤其涉及一种石油开采用钻具的堆焊设备。 

背景技术

随着石油钻探事业的高速发展，石油开采用钻具用得越来越多，在钻井钻探中钻具的损伤也日趋严重。现有技术采用等离子喷涂焊以及二氧化碳保护硬面堆焊技术在钻具的易损表面形成一层耐磨带，应对在钻井和钻探过程中保护钻杆的受损面，起到了一定的积极作用。但作为焊接堆焊的焊缝对钻杆的保护要求越来越高，使用单位对钻具的使用寿命要求也愈来愈高。现有技术已经满足不了需要。 

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种石油开采用钻具的堆焊设备。 

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种石油开采用钻具的堆焊设备，包括自动控制二氧化碳焊机，该自动控制二氧化碳焊机包括气保焊机、冷却水供水系统、二氧化碳保护气供气系统、工件夹持及送料系统、中频加热系统、水冷焊枪和水冷焊枪夹持控制机构，其特征在于：还包括喷粉机构，该喷粉机构与水冷焊枪并排安装在水冷焊枪夹持控制机构上，包括安装板、粉料盒、调速电机、偏心轴、上滑板、下滑板、下料管、喷粉枪管、调节开关和送氩气喷嘴；安装板安装在水冷焊枪夹持控制机构上，调速电机和下滑板分别安装在安装板上，上滑板设置在下滑板上可沿下滑板滑动，偏心轴连接在调速电机的主轴前端并可推动上滑板滑动，粉料盒连接在上滑板上可随上滑板一起运动，下料管穿过下滑板和上滑板与粉料盒连通，喷粉枪管连接在下料管的前 端，调节开关和送氩气喷嘴分别安装在下料管上。 

所述的水冷焊枪为宾采尔的401直柄水冷焊枪。 

所述的自动控制二氧化碳焊机采用程控技术控制焊接速度，焊枪的摆动幅度和摆幅速度同步控制。 

采用本发明的石油开采用钻具的堆焊设备，可以实现二氧化碳保护焊和喷粉敷焊合并进行的同步焊接，具有以下的优点和特点： 

1、可保证所堆焊的焊层能精确地控制宽度、厚度、焊层的表面裂纹以及焊层的表面的平整度。 

2、有效地增加了焊缝的成型及焊丝和母材的融深度，因而有益地保证了焊层在钻井过程中的使用寿命。 

3、提高了焊层的硬度，从而提高了钻具的耐磨性和钻具对套管的减摩性，提升钻具使用寿命达二倍以上。 

附图说明

图1是本发明石油开采用钻具的堆焊设备的基本结构示意图； 

图2是本发明中的喷粉机构的结构示意图。 

具体实施方式

参见图1、图2，本发明石油开采用钻具的堆焊设备，包括自动控制二氧化碳焊机，该自动控制二氧化碳焊机包括气保焊机1、冷却水供水系统2、二氧化碳保护气供气系统3、工件夹持及送料系统4、中频加热系统5、水冷焊枪6、水冷焊枪夹持控制机构7和喷粉机构8。其中的水冷焊枪夹持控制机构7包括十字中板71、十字移动板72和焊枪调板73，十字移动板72安装在十字中板71上可沿十字中板71横向移动，焊枪调板73安装在十字移动板72上可沿十字移动板72竖向移动。喷粉机构8与水冷焊枪6并排安装在焊枪调板73上，包括安装板81、粉料盒82、调速电机83、偏心轴84、上滑板85、下滑板86、下料管87、喷粉枪管88、调节开关89和送氩气喷嘴80。安装板81安装在焊枪调板73上，调速电机83和下滑板86分别安装在安装板81上，上滑板85设置在下滑板86上可沿下滑板滑动，偏心轴84连接在调速电机83的主轴前 端并可推动上滑板滑动，粉料盒82连接在上滑板上可随上滑板一起运动，下料管87穿过下滑板和上滑板与粉料盒连通，喷粉枪管88连接在下料管的前端，调节开关89和送氩气喷嘴80分别安装在下料管上。图1中所示，9为钻具。 

本发明中的水冷焊枪为宾采尔的401直柄水冷焊枪。 

本发明中的自动控制二氧化碳焊机采用程控技术控制焊接速度，焊枪的摆动幅度和摆幅速度同步控制。 

采用本发明的堆焊设备，可以对石油开采用钻具的堆焊区域实施二氧化碳保护焊和喷粉敷焊的同步焊接。无论哪种规格包括钻铤都可以给予焊敷。给予钻具表层焊敷的焊缝能保证平整光滑、结构实密、焊缝融深度达1.5mm以上，保证了钻具自身的使用寿命。实际操作中，是用ER55或ER55B2型焊丝电焊的同时加入纯钨粉同步进行敷焊，这样就在焊层中生成了高耐磨的碳化钨，从而提高了焊缝的耐磨性。也保证了钻具套管的内壁减少了它的磨损。同时也延长了套管的使用期限。