直连绳索取心钻杆分区热处理技术研究

为了提高绳索取心钻杆的性能,对直连绳索取心钻杆的受力情况、结构特点以及传统处理工艺进行分析,提出了分区热处理的工艺。通过对两端进行热加工处理,使钻杆中间管体区域和两端热处理螺纹区域性能出现差异,提高两端综合强度的同时改善螺纹部分的受力状态,可使钻杆柱既具有高强度又兼具柔性,大幅提高钻杆机械性能以及耐磨性。其中调质硬度HRC33~38能在保证管体延伸率与正火、回火基本一致的情况下,强度提高37.7%,硬度提高40%,抗冲击性提高46.7%。调质硬度HRC38~42时,材料的耐磨性提高9.1%。更适合全液压钻机施工及深孔钻进,为钻探施工提供了钻机、钻杆配套性的优选方案。

油缸缸筒用调质态冷拔管的加工工艺研究

通过对不同加工工艺下液压油缸缸筒使用调质态冷拔管的加工效果进行验证,确定了调质态冷拔管的可加工性。然后通过对加工验证中存在的问题进行分析论证、查明原因并进行改进和再验证,最终确定了油缸缸筒使用调质态冷拔管加工时需注意的要点以及一种稳定、高效的调质态冷拔管加工工艺。

30Mn水淬钢调质热处理工艺的研究

测定了30Mn钢的CCT曲线和淬透性。研究表明,当冷却速度大于60℃/s时,能得到50%以上的马氏体组织,淬透性能满足Φ245mm×13.84mm以下油井管的要求。在此基础上研究了不同的回火温度、回火保温时间、淬火温度和淬火保温时间对30Mn钢组织性能的影响规律,制订了实验室条件下的调质热处理工艺,并进行了试验研究。结果表明,经此调质工艺处理后,材料的力学性能达到了API5CT标准要求。作为水淬钢种,30Mn钢可用来生产N80Q钢级的油井管。

强韧X80管件钢的组织和力学性能

设计了一种新型低碳Mn-Nb-V(Ti)系低合金强韧X80级管件钢,对比研究了一次淬火回火、二次淬火回火6种不同工艺对其微观组织和力学性能的影响。结果表明:一次淬火X80管件钢抗拉强度最高,达695 MPa,屈服强度最低为526 MPa,冲击功48 J(-50℃);二次淬火加热温度为860℃+630℃×60 min回火的管件钢抗拉强度达652 MPa,屈服强度为585 MPa,冲击功达210 J(-50℃),具有最佳的综合力学性能。分析认为这归因于二次淬火温度在860℃时,组织主要由长条状的铁素体和细晶贝氏体、马氏体组成,以及在随后630℃回火后,块状M-A组元的分解、位错亚结构的回复软化、析出强化和板条边界钝化机制的综合作用。

V-N微合金化生产非调质N80石油管

采用V-N合金微合金化和控温轧制技术取代传统的调质生产方式,获得了具有稳定性能,满足APISpec5CT标准要求的N80级油井管产品。现场轧制实验表明:此技术是可行的,不仅简化了生产工序,而且降低了钢材成本。

油套管的服役条件及产品研制开发现状(上)

我国油井管制造厂和油田用户密切合作,结合油田实际,联合研发攻关,极大地推进了油井管的国产化进程,使油套管产量、品种规格和质量实现根本性转变。简要介绍了油套管柱的力学、环境服役条件及油套管失效的类型及原因。综述了油套管产品研发的进展和现状,建议进一步加强非API钢级、特殊螺纹连接油套管和特殊用途油井管的开发,提出应解决的突出技术问题并注意评价标准的建立和评价方法的科学性。

S135钻杆管体热处理工艺研究

研究了不同淬火温度和回火温度对S135钻杆组织和力学性能的影响。试验结果表明:随着回火温度的提高,试验钢的屈服强度和抗拉强度下降,而塑性和韧性上升;淬火温度对试验钢性能影响不大;在880℃淬火、保温30 min,540~580℃回火、保温60 min,试验钢有较好的力学性能。

油套管的服役条件及产品研制开发现状(下)

我国油井管制造厂和油田用户密切合作,结合油田实际,联合研发攻关,极大地推进了油井管的国产化进程,使油套管产量、品种规格和质量实现根本性转变。简要介绍了油套管柱的力学、环境服役条件及油套管失效的类型及原因。综述了油套管产品研发的进展和现状,建议进一步加强非API钢级、特殊螺纹连接油套管和特殊用途油井管的开发,提出应解决的突出技术问题并注意评价标准的建立和评价方法的科学性。

油井管调质处理时的表面氧化皮成因及其影响

分析了油井管调质处理时表面氧化皮的产生因素及其脱落情况。N80Q等高钢级油井管调质处理时,若燃烧气氛、加热温度、加热时间和钢的化学成分相对稳定,则管体表面氧化皮的残余量主要受热处理前管体表面粗糙度的影响,而受燃烧气氛的影响较弱。制管厂在轧管时应尽可能提高管体表面的光洁度,表面粗糙度Ra应在3.2以下;钢管如果露天存放,应进行防腐处理,以延缓其表面腐蚀;管体表面的氧化皮残余量应尽可能少,以保证油井管防腐层的附着力。

微合金非调质无缝钢管内折缺陷分析

N80级微合金非调质无缝钢管在生产中出现内折缺陷。采用金相检验、夹渣物的化学成分分析及扫描电镜观察等方法对该缺陷进行了分析。结果表明,连铸坯中心存在大量夹渣物,致使在穿孔轧制过程中形成内折缺陷。提出了改进措施。

调质工艺对Q390E海洋工程用管组织与性能的影响

用力学性能测试和微观组织分析等方法,研究了不同调质工艺对Q390E海洋工程用管微观组织和力学性能的影响。结果表明:Q390E海洋工程用管在890℃淬火+690℃回火可获得全部贝氏体,其强韧性匹配最佳;Q390E海洋工程用管实际的A_(c1)温度在690~710℃;在相同淬火温度时,当回火温度升高至710℃,Q390E海洋工程用管在两相区回火,基体组织出现明显的先共析铁素体,材料的低温冲击韧性严重恶化,且抗拉强度上升,屈强比降低。

N80级非调质油井管用钢36-40Mn2V连轧和定径工艺对组织和性能的影响

通过Gleeble-1500热模拟机,模拟340机组36Mn2V和40Mn2V钢950～1 100℃,变形量0.5～0 8.变形速度1.0 s^(-1),水冷和3℃/s冷却的连轧工艺与800～950℃,变形量0.10～0.30,变形速度0.5 s^(-1),空冷的定径工艺对组织和硬度的影响。结果表明,36Mn2V和40Mn2V钢连轧变形温度和变形量分别大于1 050℃和0.5时可发生完全动态再结晶,细化晶粒和提高产品综合性能;36Mn2V钢管定径变形量0.3时,40Mn2V钢定径变形量为0.2时,应控制定径温度大于835℃,才能满足力学性能要求。

石油钻杆焊区异常回火组织的产生及预防

钻杆摩擦焊接完成后,钻杆焊区需要进行调质热处理。调质过程中产生的异常回火组织会严重影响钻杆的最终质量。较为详细地分析了异常回火组织产生的原因、分布以及对最终产品质量的影响等,并提出预防其产生的意见及建议。通过提高钻杆焊区外壁质量和设备定位稳定性、加装报警温度传感器等措施,可较好得解决异常回火组织产生的问题。

合金设计对高强HFW焊管用钢强度和韧性的影响

通过对0.08%～0.15%的C-Cr-Mo-B系以及0.15%～0.20%C-Cr-Mo系试验钢组织和性能研究,得到高强HFW焊管用钢合金设计的基本特征——低碳、超低碳的多元微合金设计,着重分析了C含量对组织和性能的影响以及Nb,Mo和B等元素的作用。结果表明,C含量对高强HFW焊管用钢的组织和性能有较大的影响,能够显著提高强度,但会使组织中具有较多的碳化物,对韧性非常不利;Nb,Mo和B等元素具有提高淬透性、实现固溶强化、析出强化和细化晶粒的明显作用。低碳设计是提高韧性的重要因素,通过优化合金设计可以得到P110和Q125高强韧性HFW焊管用钢。

高压油管开裂原因分析及改进建议

某柴油机高压油管在使用过程中发生开裂,对开裂油管进行了宏观分析、化学成分分析、金相检验以及断口分析,确定了油管的开裂原因。结果表明:该油管开裂主要是因为其内壁存在裂纹、毛刺等加工缺陷,在工作过程中的交变应力作用下裂纹以疲劳方式扩展并造成开裂;油管未进行调质处理以及振幅偏大,促进了疲劳裂纹的扩展。最后对高压油管提出了改进建议。

海洋钻井隔水管环焊焊接工艺的研究

为了提高海洋钻井隔水管环焊焊接质量和效率,以4130调质钢隔水管为研究对象,制作了焊接试样,制定了环焊焊接工艺规范,并进行了焊接工艺试验,最后对焊接试样进行了力学性能和无损检测。通过检测发现,采用该焊接规范所焊4130调质钢隔水管焊接接头的力学性能达到了相关标准的要求,宏观腐蚀观察结果合格,MT和UT探伤也未发现超标缺陷。结果表明制定的焊接规范合理可行。

管桩钢筋用30MnSiV热轧盘条的研制

从提高国产管桩用阴螺纹钢筋性能出发 ,自主开发了 30 Mn Si V新钢种 ,研究了 30 Mn Si V热轧盘条的生产工艺、热处理工艺与钢筋力学性能之间的关系 。

感应与传统加热低温回火对45钢管组织与性能的影响

将45钢无缝钢管在冰盐水中冷却淬火,然后采用传统的箱式电阻炉和100 Hz、150 Hz频率快速感应电磁加热装置分别进行200℃低温回火。对淬火和不同加热回火后的45钢无缝钢管进行组织观察和硬度测试,并对不同回火后的试样进行冲击和拉伸试验,观察拉伸后的断口形貌。试验结果表明:采用200℃的传统回火和快速感应回火都得到回火马氏体,但感应加热回火后仍然存在少量残余奥体,且拉伸断口都为韧性断口。感应加热回火较传统加热回火后的硬度、抗拉强度、冲击韧性和伸长率都高。其中,电流频率为150 Hz的感应低温回火的硬度、抗拉强度、冲击韧性值及伸长率最大,其值分别为:52 HRC,1463 MPa,211.66 J/cm^2和6.45%。

非调质36Mn2V钻探管用钢的开发

文章提出了非调质36Mn2V钻探管用钢的成分设计方案,通过力学性能检测及金相等研究手段寻找出最佳成分范围,经过工业试验验证该成分钢管性能符合要求。

微合金钢42MnMo7冶炼工艺与质量分析

探讨了30tUHP(EBT)、40tLF和HCC生产微合金非调质42MnMo7油井管钢的工艺,重点分析了其质量问题。