[发明专利]一种钻井震击器轴芯生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钻井器技术领域，特别是涉及一种钻井震击器轴芯生产工艺。

背景技术

在现有技术中，在钻井作业时，由于地质构造复杂(如井壁坍塌、裸眼中地层的塑性流动和挤压)、技术措施不当(如停泵时间过长、钻头泥包等)，常常发生钻具遇阻卡钻，震击器是解除卡钻事故的有效工具之一。当需要震击器上击作业时，在地面施加足够的预拉力，工具内锁紧机构解锁，释放钻柱储能，震击器冲锤撞击砧座，储存在钻柱内的拉伸应变能迅速转变成动能，并以应力波的形式传递到卡点，使卡点处产生一个远远超过预拉力的张力，使受卡钻柱向上滑移。经过多次震击，受卡钻柱脱离卡点区域。

现有的随钻震击器都会根据工况的需要在轴颈处进行镀铬处理，但镀铬层由于与基体的结合强度较低，在腐蚀介质与疲劳应力的交互作用下镀层破裂。破裂后该处镀铬层界面发生电偶腐蚀，进而导致镀铬层局部或大面积剥落，导致随钻震击器报废。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种钻井震击器轴芯生产工艺，通过改变制造工艺，提高产品质量。

为解决上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种钻井震击器轴芯生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

A1.根据所要制作的轴芯大小选取相应质量大小的碳钢毛坯，并将毛坯放置在加热炉中加热至1200℃以上，并保持半个小时；

A2.将A1步骤毛坯取出后放置于水压机或热镦机上通过施压进行加工变形，直至加工出轴芯粗坯，并将轴芯粗坯进行埋灰冷却，消除粗坯中的气体杂质；

A3.将A2步骤中冷却后的轴芯粗坯进行退火处理，并按照设计图纸进行机加工，得到光滑完整外形的轴芯；

A4.将A3步骤中所得轴芯轴颈处进行增大表面粗糙度处理，并在轴颈表面添加一层耐磨合金。

进一步地，所述A4步骤中的耐磨合金为钴基耐磨合金，该钴基耐磨合金按质量百分比包括Cr:30～33%、W:5～7.5%、Mo:2～2.6、Ni：0.5～1%、Mn：0.2～0.6%、Si：2～3%、Fe:1～2%、B:1～2%，其余为Co。

进一步地，所述钴基耐磨合金通过将各组分研磨成粉末并混合成合金粉末，通过激光器将合金粉末熔覆在轴颈表面。

进一步地，所述熔覆操作时固定速率移动激光器，并保持熔覆厚度0.8mm以上。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过热墩成型技术，并通过埋灰冷却的形式来加工轴芯粗坯，有效提高了轴芯的密度，并清除氢气，降低轴芯内的气体杂质。而且在轴颈处通过激光熔覆有钴基耐磨合金，有效增强轴芯的耐磨性能，提高产品寿命。

具体实施方式

下面具体实施例对本发明做进一步地说明。

一种钻井震击器轴芯生产工艺，包括以下步骤：

A1.根据所要制作的轴芯大小选取相应质量大小的碳钢毛坯，并将毛坯放置在加热炉中加热至1200℃以上，并保持半个小时；

A2.将A1步骤毛坯取出后放置于水压机或热镦机上通过施压进行加工变形，直至加工出轴芯粗坯，并将轴芯粗坯进行埋灰冷却，消除粗坯中的气体杂质；

A3.将A2步骤中冷却后的轴芯粗坯进行退火处理，并按照设计图纸进行机加工，得到光滑完整外形的轴芯；

A4.将A3步骤中所得轴芯轴颈处进行增大表面粗糙度处理，并在轴颈表面添加一层耐磨合金。耐磨合金为钴基耐磨合金，该钴基耐磨合金按质量百分比包括Cr:30～33%、W:5～7.5%、Mo:2～2.6、Ni：0.5～1%、Mn：0.2～0.6%、Si：2～3%、Fe:1～2%、B:1～2%，其余为Co。钴基耐磨合金通过将各组分研磨成粉末并混合成合金粉末，通过激光器将合金粉末熔覆在轴颈表面。

所述熔覆操作时保持功率在4500W以上，光斑直径3.6mm，固定速率移动激光器，并保持熔覆厚度0.8mm以上。

通过上述操作所得的轴芯应进行震击实验，并在震击后重点检测轴颈的磨损情况，以及耐磨合金在4500W功率下激光熔覆的效果，若出现较明显磨损，在后期批量生产时，需提高激光器功率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。