[发明专利]一种非开挖钻杆及其热处理工艺

说明书

本发明涉及一种非开挖钻杆及其热处理工艺，所述非开挖钻杆中以质量百分含量计包括：C 0.30‑0.33％，Si 0.15‑0.35％，Mn 0.95‑1.2％，Cr 0.95‑1.2％，Mo 0.3‑0.38％，P≤0.015％，S≤0.005％，V≤0.2％，余量为Fe；所述热处理工艺包括：对所述非开挖钻杆依次进行淬火、水淬、回火和冷却。本发明的提供的热处理工艺，通过对非开挖钻杆成分的重新设计，同时采用新的热处理工艺，利用成分改变及热处理工艺间的耦合作用显著提高了非开挖钻杆的淬透性，同时加材料的耐磨性、抗拉强度、屈服强度也得到明显的改善。

技术领域

本发明涉及热处理领域，具体涉及一种非开挖钻杆及其热处理工艺。

背景技术

目前，非开挖钻杆(整体型)由于两端接头壁厚过厚且与管体部分壁厚相差较大约22-25mm，在对其进行调质处理的过程中，两端接头与管体的力学性能存在较大的差异性，在使用的过程中易产生失效。此外，在淬火过程中接头也很难淬透，从而导致接头部分机械性能不合格，在返工过程中造成生产成本的增加及能耗(天燃气)的浪费。

如CN103820737A公开了一种非开挖钻杆用钢，其组成按质量百分比为：C：0.26-0.29％、Si：0.17-0.37％、Mn：1.05-1.30％、S≤0.010％、P≤0.015％、Cr：0.80-1.10％、Mo：0.20-0.25％、Ni≤0.10％、V：0.07-0.15％、Cu≤0.1％、As≤0.015％、Sn≤0.010％、Pb≤0.003％、Sb≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述钢经调质处理后，其性能符合S135钢级标准，同时在后续的氮化过程中，也不会因氮化温度而降低钢管本身调质后的性能，同时加入的合金元素具有较高的性价比，可作为非开挖钻杆用钢使用。

CN209724244U公开了一种非开挖钻杆，包括钻头机构，钻头机构包括钻头、一级内向螺纹柱和泥浆管，钻头内部设有泥浆管，钻头一侧通过焊接固定连接有一级内向螺纹柱，钻头靠近一级内向螺纹柱一侧设有管体机构，管体机构远离钻头机构一侧设有尾部连接机构，管体机构内部填充有加固填料函，管体机构和尾部连接机构外部设有一级弧形板，一级弧形板一侧设有二级弧形板，一级弧形板和二级弧形板上下端均通过焊接固定连接有加固板，一级弧形板和二级弧形板的弧形内壁通过焊接固定连接有固定连接件，通过在尾部连接头设置有防滑齿，通过设置的防滑齿可起到一定的防滑作用，且该非开挖钻杆结构简单，可轻易进行拆卸安装，使用性能强，适合制造推广和使用。

CN210564392U公开了一种非开挖整体钻杆，其包括钻杆本体，所述钻杆本体的两端分别设有公扣和母扣，所述公扣的外侧壁上开设有外螺纹，所述母扣的内侧壁上设有与外螺纹螺纹连接的内螺纹，所述内螺纹和外螺纹均为牙型锥螺纹，所述牙型锥螺纹的齿包括第一牙侧角和第二牙侧角，所述第一牙侧角的角度为45°，所述第二牙侧角的角度为30°；所述牙型锥螺纹的齿顶和齿根均为弧形，所述齿顶的半径为1.2mm，齿根的半径为1.1mm；所述牙型锥螺纹的螺距为7.255-7.258mm。具有提高钻杆连接密封性，便于卸扣的效果。

目前非开挖钻杆常用热处理材料的碳含量一般为：0.22-0.26％。该碳含量偏低，虽然可以降低材料热处理过程中开裂的风险，但针对于非开挖(整体型)钻杆两端接头与管体壁厚的落差较大，目前热处理后的非开挖钻杆的力学性能存在较大的差异性，接头与管体的机械性能存在极大的差异性：约100-110MPa，同时产品的淬透性及耐磨性较差，从而导致产品在使用的过程中寿命缩短或过早的疲劳失效。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种非开挖钻杆及其热处理工艺，提高了非开挖钻杆的淬透性，同时加材料的耐磨性、抗拉强度、屈服强度也得到明显的提高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：