SU1164281A1 - Способ термической обработки ут желенных бурильных труб - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ УТЯЖЕЛЕННЫХ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, включающий поверхностную закалку и отпуск средней части трубы, . объемную закалку концов трубы после периодического индукционного нагрева до 840-930 С и высокий отпуск при 570630°С , отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости трубы, поверхностную закалку и отпуск средней части провод т после объемной закалки и высокого отпуска концов трубы. . СЛ

Description

Изобретение относитс  к металлург гни и может быть использопано при термической обработке ут желенных бурильных труб.

Цель изобретени  - повышение изно состойкости трубы.

На фиг. 1-3 показана схема осуществлени  способа.

На фиг. 1 показан принцип возникновени  переходной зоны в случае проведени  объемной термообработки концов .ут желенных бурильных труб после поверхностной термообработки. Область существовани  внутренних источников тепла 1, возникающих в металле под воздействием эйектромагнитного пол  периодического индукционного нагревател  2, накладываетс  Hai зону проведенной предварительной поверхностной термической обработки 3. Образуетс  переходна  зона шириной Sj , равной 50-150 мм, в которой повеохность трубы нагреваетс  на глубину К , близкую глубине проникновени  электромагнитного пол  в металл. За 20-40 мин, в течение которых конец трубы наход тс  в периодическом нагревателе, металл прогреетс  до 840-930 С в объеме зоны 4 за счет теплопроводности. Ширина переходной зоны при этом возрастает до значени  t , равного 200250 мм. На всем прот жении зоны 6 сталь, ранее термообработанна  на глубину Г ,равную 5-7мм,оказывает-;. с  разупрочненной. В св зи с тем, чт температура трубы в переходной зоне пшрины t достигает- значений, при. которых происход т обратные структурные преобразовани , мелкоигольчатый мартенсит, образовавшийс  в процессе поверхностной закалки в слое глубиной V разлагаетс  в перлито-ферритную структуру, характерную дл  нетермообработанного металла.

Таким образом, при осуществлении термической обработки ут желенных бурильных труб по известному.способу не достигаетс  повьшени  износостойкости всей боковой поверхности ут желенных бурильных труб с объемно термообработкой концов. В процессе эксплуатации, ут желенные бурильные трубы выбраковываютс  при местном износе боковой поверхност на глубину , превышающую 3 мм. Наличие у трубы 2 переходных Зон шириной , твердость поверхности ко ; -рых близка к

твердости нетермообработанного исходного материала, сводит на нет результаты поверхностной термообработки средней части трубы в целом. Ресурс работы трубы после проведени  термической обработки таким способом не увеличиваетс .

Фиг. 2 по сн ет отсутствие переходной зоны при проведении поверхностной термообработки средней части трубы после объемного термоупрочнени концов. На фиг. 3 показан участок переходной зоны и точки, в которых проводилс  замер твердости поверхности , лини  А - стыковка объемно термообработанного конца трубы с поверхностно закаленной средней (конец трубы слева) .

В таблице даны результаты замеров твердости в точках, по двум способам термообработки.

Способ осуществл ют следующим образом.

Пример. Труба с помощью механизма перемещени  подаетс  поочередно каждым своим концом в периодичес кий индукционный нагреватель, где происхо;цит нагрев конца до 840-930 С закалка и отпуск .при 570-630с. Затгм механизм перемещает среднюю часть трубы через закалочный индуктор , совмещенный со спреером - происходит нагрев поверхности средней части трубы на глубину 5-7 мм до 890-930 С с последующим интенсивным охлаждением. После этого -проводитс  отпуск средней части трубы.

Предлагаемым способом при объемном упрочнении концов труб дл  нарезки в этих зонах получают резьбу, равнопрочную по всей длине боковой поверхности, чтр обусловливает значительное повышение износостойкости издели  в целом. Проведение поверхностной закалки средней части трубы после операций объемной закалки и отпуска концов исключает по вление переходной зоны с пониженным значением твердости (см. фиг. -2). Глубина проникновени  электромагнитного пол  закалочного индуктора 1, совмещенного со спреером, равна  величине г , составл ет 5-7 мм. Врем  нагрева любой точки поверхностного сло  металла 2 составл ет 4-6 с, после чего данна  точка интенсивно охлаждаетс . Величина S дл  закалочного индуктора составл ет 3-5 мм.

Расширение этой зоны за счет теплопроводности не происходит ввиду очень высоких скоростей .нагрева и охлаждени . После того, как зона поверхностной закалки 2 войдет в со прикосновение с зоной объемной термообработки 3 конца трубы, закалочный индуктор 1 отключаетс . Нагрев под поверхностную закалку окончен. Однако спреер продолжает работать

Точки

Объемна  закалка концов трубы с последующей Поверхностной закалкой средней части (предлагаемый способ).

315 310 312 307 380 520 525 528 530 525 538

164281.4

при непрерывном вращении и перемещении трубы до тех пор, пока не будет охлаждена зона шириной Р , равной 3-5 мм. Таким образом, эта узка  5 полоса получит необходимую твердость при полном соблюдении технологии поверхностной закалки.

Экономический эффект от внедрени  . этого способа составл ет 305509 тыс. 10 руб.

Твердость по шкапе НВ

Поверхностна  закалка средней части трубы с последующей объемной закалкой концов (известный способ)

303 315 300 308 310 315 210 225 220 230 250

Ю

7/

ipui.3

Claims (1)

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ УТЯЖЕЛЕННЫХ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, включающий поверхностную закалку и отпуск средней части трубы, . объемную закалку концов трубы после периодического индукционного нагрева до 840-930°C и высокий отпуск при 570630°С, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости трубы, поверхностную закалку и отпуск средней части проводят после объемной закалки и высокого отпуска концов трубы. .

   под термообработку. - Электротехническая промышленность. Сер. Электротермия, 1979, вып. 8(204). .

   Авторское свидетельство СССР № 850688, кл. С 21 D 1/12, 1981.

   фиг.1 >

   1164281 2