摩擦焊钻杆耐磨带敷焊结构及敷焊原理

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　　1摩擦焊钻杆耐磨带敷焊结构特点分析
　　钻杆是连接方钻杆和钻铤的部件，具备传递扭矩和输送泥浆的功能，大量钻杆的连接，延长钻柱总体长度并不断加深井眼。摩擦焊钻杆属于钻杆一种，采用固相焊接技术将接头与管体强力摩擦焊接在一起，通常钻杆的两端接头靠近螺纹部分，中间吊卡槽部位附近敷焊耐磨带，以提高其耐磨性。摩擦焊钻杆总长(9450±150)mm，水眼直径57.2mm，敷焊前钻杆经热处理，硬度HBW285~HBW341，母材无裂纹，各项性能指标符合石油行业标准。φ127mm摩擦焊钻杆管体为G105级无缝钢管，该钢淬透性强，热处理后可获得高强度与高韧性力学特性，截面硬度均匀，是摩擦焊接钻杆用钢优选材料。根据实际需要，摩擦焊接钻杆有4处需要敷焊耐磨带，为便于形成熔池，钻杆敷焊部位进行挖槽处理，槽深根据敷焊工艺为2.38mm，敷焊直径分别为：φ127mm×φ57.2mm，φ101.6mm×φ57.2mm，φ101.6mm×φ57.2mm，φ127mm×φ57.2mm，主要集中在公母接头和中间加厚端，每段耐磨带总宽度约75mm，均匀分为3道，每道约25mm，耐磨带凸出钻杆表面0~0.8mm。
　　2摩擦焊钻杆KB100耐磨带敷焊原理
　　KB100是北京固本科技有限公司研发的一种耐磨带焊材，摩擦因素小，具有良好的减磨性，在钻井过程中对套管的磨损小，可有效保护套管、钻具接头。该耐磨带属钻杆接头铁基合金耐磨带药芯焊丝，含Cr，Mn，Mo等元素，其他合金成分用以控制凝固性能和熔池效果，在形成固体状态时，可产生良好的纹理外观，硬度在HRC50以上，可确保钻杆接头和套管之间的理想摩擦和均衡保护。该型耐磨带具备良好的耐磨性和减磨性，能大大减小套管磨损，特别适合在极度研磨的裸眼地层钻进。
　　北京固本KB100耐磨带焊丝采用φ1.6mm，100%CO2作为保护气体，DP-500型等离子弧喷焊机进行等离子弧堆焊，焊枪与工件夹角为17°~19°，距工件中心12.7~38.1mm，根据工艺参数调整焊机，以电弧作为热源，熔化焊丝药芯，在堆焊层表面形成熔渣。KB100耐磨带焊丝熔化，钻杆接头表面形成熔池，随着焊枪的摆动和工件的相对转动，熔池逐渐凝固，在工件圆周方向生成具有一定均匀宽度和厚度的隔离带即耐磨带。