[发明专利]石油钻具螺纹等离子淬火方法

摘要

本发明公开了一种石油钻具螺纹等离子淬火方法，采用美国钢铁学会AISI4145H钢经毛坯校直、车外圆、钻孔、调质、车螺纹工序后，分别进行外螺纹等离子束淬火和内螺纹台肩面等离子束淬火，其工序过程为：在机床上夹持工件，将淬火枪喷嘴调校好与钻具螺纹中心轴线平齐，保证淬火枪喷嘴与外螺纹牙顶或内螺纹台肩面距离，先后打开氩气瓶气压和等离子淬火发生器电源，保持一定气压和电流，根据工件大小调整机床主轴转速纵向或横向移动淬火枪保持扫描速度进行淬火。该发明处理后的外螺纹面和内螺纹台肩面硬度提高80％，耐磨性提高5倍，疲劳寿命提高10倍，表面保护层整体提升了螺纹承载面强度，更好地承受了钻井过程中“拉伸-压缩”交变载荷的影响，有效解决了钻具粘扣这一世界难题。

主权项

1.一种石油钻具螺纹等离子淬火方法，原材料采用美国钢铁学会AISI4145H钢经毛坯校直、车外圆、钻孔、调质、车圆锥面及螺纹工序之后，分别进行外螺纹等离子束淬火和内螺纹台肩面等离子束淬火，上述二者的工序过程分别为：外螺纹等离子束淬火：操作者戴上专用防护眼镜，在机床上先夹持工件一端，将淬火枪喷嘴调校好与钻具外螺纹中心轴线平齐，保证淬火枪喷嘴与外螺纹牙顶距离3～5mm；打开氩气流量计检查氩气瓶气压，使气压达到8～10Mpa；打开专用等离子淬火发生器电源，调整等离子束的工作电流110～130A；同时根据工件外径大小，调整机床主轴转速5.6、8或16转/分，纵向移动淬火枪保持扫描速度控制在50～70mm/s范围内，淬火结束后关闭电源；内螺纹台肩面等离子束淬火：操作者戴上专用防护眼镜，在机床上夹持工件另一端，将淬火枪喷嘴调校好与钻具内螺纹中心轴线平齐，保证淬火枪喷嘴与内螺纹台肩面的距离为6～8mm；打开氩气流量计检查氩气瓶气压，使气压达到6～8Mpa；打开专用等离子淬火发生器电源，调整等离子束的工作电流为80～90A；同时根据工件内径大小，调整机床主轴转速5.6或8转/分，横向移动淬火枪保持扫描速度控制在50～70mm/s范围内，淬火结束后关闭电源。