一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺的制作方法

1.本发明涉及钻杆制造领域，尤其是涉及一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺。


背景技术：

2.目前石油钻井用的钻杆主要采用钻杆管体与钻杆接头摩擦焊接而成，在钻杆的摩擦焊接前，需要对钻杆管体两端进行镦粗加厚，以增加管端焊接处的壁厚，从而增加摩擦焊缝区的有效截面。当前，钻杆管体的镦粗，不管是采用二次镦粗成型还是三次镦粗成型，采用的方法都是先把钻杆管体端部伸入加热炉加热，然后从加热炉取出，再放进镦粗模具中，通过冲头对管体端进行镦粗加厚。加热后的管体从加热炉进入镦粗模具的转运过程中存在以下不足和风险：一是导致热量的大量损耗，管体温度下降明显；二是转运需要专门的设备，且花费时间，降低生产效率；三是高温下的钻杆管体表面长时间暴露在空气中，易形成较厚的氧化皮层，影响管端镦粗成型的表面质量；四是受钻杆材料镦粗最低温度的限制和转运过程中的温度下降，加热温度过高导致材料过烧。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于为解决现有技术中存在的加热后的管体从加热炉进入镦粗模具的转运过程中存在以下不足和风险：一是导致热量的大量损耗，管体温度下降明显；二是转运需要专门的设备，且花费时间，降低生产效率；三是高温下的钻杆管体表面长时间暴露在空气中，易形成较厚的氧化皮层，影响管端镦粗成型的表面质量；四是受钻杆材料镦粗最低温度的限制和转运过程中的温度下降，加热温度过高导致材料过烧等缺点，而提供一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，包括加热炉、加热线圈、镦粗模具、冲头、隔热件、隔热档板a及隔热档板b，所述的加热炉与镦粗模具间装配有隔热件，所述的加热炉内安装有加热线圈，远离镦粗模具所述的加热炉一端安装有隔热挡板a，且隔热挡板a中部设有通孔a，钻杆管体穿过所述的通孔a进入加热炉内，所述的通孔a的直径与钻杆管体的外径相当；远离加热炉所述的镦粗模具的一端安装有隔热挡板b，且隔热挡板b中部设有通孔b，冲头穿过所述的通孔b进入镦粗模具内，所述的通孔b直径与冲头外径相当。
5.优选地，所述的通孔a直径比钻杆管体外径大2
‑
5mm。
6.优选地，所述的通孔a直径比钻杆管体外径大4mm。
7.优选地，所述的通孔b直径比冲头外径大2
‑
4mm。
8.优选地，所述的通孔b直径比冲头外径大3mm。
9.优选地，所述的加热线圈的长度为250~450mm，且加热线圈可加热的最高温度不小于1300℃。
10.优选地，所述的加热线圈加热温度及加热时间可控，且加热线圈对钻杆管体进行
阶梯式加热。
11.钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺流程为：1）关闭隔热件，钻杆管体穿过隔热挡板a送入加热炉内，加热线圈开始对管体管端进行加热；2）加热线圈对钻杆管体采用阶梯式加热，先加热到720℃，保温2min，再加热到1010℃，保温3min，之后加热线圈停止加热；3）开启隔热件，钻杆管体前移至镦粗模具的镦粗位置并装夹固定，随后冲头穿过隔热挡板b进入镦粗模具内，冲头对钻杆管体管端进行镦粗；4）钻杆管体管端镦粗成型后，冲头退出镦粗模具，钻杆管体退出加热炉，进入下一道制造工序。
12.本发明产生的有益效果为：本发明将加热炉与镦粗装置连接，钻杆管体管端先在加热炉内加热，加热到预定温度后停止加热，移动钻杆管体至镦粗模具，实现对管体端部快速镦粗成型，避免管体表面温度的大幅下降，降低表面金属的氧化风险，缩短转运时间，减少转运设备，管体镦粗成型质量提升，降低生产成本，提高生产效率。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图。
14.其中：1、加热炉，2、加热线圈，3、镦粗模具，4、冲头，5、隔热件，6、隔热挡板a，7、隔热挡板b，8、钻杆管体。
具体实施方式
15.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
16.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
17.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，包括加热炉1、加热线圈2、镦粗模具3、冲头4、隔热件5、隔热档板a及隔热档板b，所述的加热炉1与镦粗模具3间装配有隔热件5，所述的加热炉1内安装有加热线圈2，远离镦粗模具3所述的加热炉1一端安装有隔热挡板a6，且隔热挡板a6中部设有通孔a，钻杆管体8穿过所述的通孔a进入加热炉1内，所述的通孔a的直径与钻杆管体8的外径相当；远离加热炉1所述的镦粗模具3的一端安装有隔热挡板b7，且
隔热挡板b7中部设有通孔b，冲头4穿过所述的通孔b进入镦粗模具3内，所述的通孔b直径与冲头4外径相当。
18.优选地，所述的通孔a直径比钻杆管体8外径大2
‑
5mm。
19.优选地，所述的通孔a直径比钻杆管体8外径大4mm。
20.优选地，所述的通孔b直径比冲头4外径大2
‑
4mm。
21.优选地，所述的通孔b直径比冲头4外径大3mm。
22.优选地，所述的加热线圈2的长度为250~450mm，且加热线圈2可加热的最高温度不小于1300℃。
23.优选地，所述的加热线圈2加热温度及加热时间可控，且加热线圈2对钻杆管体8进行阶梯式加热。
24.钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺流程为：1）开启隔热件5，钻杆管体8穿过隔热挡板a6送入加热炉1内，加热线圈2开始对管体管端进行加热；2）加热线圈2对钻杆管体8采用阶梯式加热，先加热到720℃，保温2min，再加热到1010℃，保温3min，之后加热线圈2停止加热；3）开启隔热件5，钻杆管体8前移至镦粗模具3的镦粗位置并装夹固定，随后冲头4穿过隔热挡板b7进入镦粗模具3内，冲头4对钻杆管体8管端进行镦粗；4）钻杆管体8管端镦粗成型后，冲头4退出镦粗模具3，钻杆管体8退出加热炉1，进入下一道制造工序。
25.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。


技术特征：
1.一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，钻杆管体管端加热镦粗连续作业设备包括加热炉、加热线圈、镦粗模具、冲头、隔热件、隔热档板a及隔热档板b，其特征在于：所述的加热炉与镦粗模具间装配有隔热件，所述的加热炉内安装有加热线圈，远离镦粗模具所述的加热炉一端安装有隔热挡板a，且隔热挡板a中部设有通孔a，钻杆管体穿过所述的通孔a进入加热炉内，所述的通孔a的直径与钻杆管体的外径相当；远离加热炉所述的镦粗模具的一端安装有隔热挡板b，且隔热挡板b中部设有通孔b，冲头穿过所述的通孔b进入镦粗模具内，所述的通孔b直径与冲头外径相当。2.根据权利要求1所述的一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，其特征在于：所述的通孔a直径比钻杆管体外径大2
‑
5mm。3.根据权利要求1或2所述的一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，其特征在于：所述的通孔a直径比钻杆管体外径大4mm。4.根据权利要求1所述的一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，其特征在于：所述的通孔b直径比冲头外径大2
‑
4mm。5.根据权利要求1或4所述的一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，其特征在于：所述的通孔b直径比冲头外径大3mm。6.根据权利要求1所述的一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，其特征在于：所述的加热线圈的长度为250~450mm，且加热线圈可加热的最高温度不小于1300℃。7.根据权利要求1或6所述的一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，其特征在于：所述的加热线圈加热温度及加热时间可控，且加热线圈对钻杆管体进行阶梯式加热。8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，其特征在于：钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺流程为：1）关闭隔热件，钻杆管体穿过隔热挡板a送入加热炉内，加热线圈开始对管体管端进行加热；2）加热线圈对钻杆管体采用阶梯式加热，先加热到720℃，保温2min，再加热到1010℃，保温3min，之后加热线圈停止加热；3）开启隔热件，钻杆管体前移至镦粗模具的镦粗位置并装夹固定，随后冲头穿过隔热挡板b进入镦粗模具内，冲头对钻杆管体管端进行镦粗；4）钻杆管体管端镦粗成型后，冲头退出镦粗模具，钻杆管体退出加热炉，进入下一道制造工序。

技术总结
本发明提供一种钻杆管体管端加热镦粗连续作业工艺，其中所述的加热炉通过隔热件与镦粗模具连接，加热炉内安装加热线圈，加热炉一端安装隔热挡板A，且隔热挡板A中部设通孔A，通孔A的直径与钻杆管体的外径相当；镦粗模具的一端安装有隔热挡板B，且隔热挡板B中部设通孔B，通孔B直径与冲头外径相当；优点为：本发明将加热炉与镦粗装置连接，钻杆管体管端先在加热炉内加热，加热到预定温度后停止加热，移动钻杆管体至镦粗模具，实现对管体端部快速镦粗成型，避免管体表面温度的大幅下降，降低表面金属的氧化风险，缩短转运时间，减少转运设备，管体镦粗成型质量提升，降低生产成本，提高生产效率。效率。效率。


技术研发人员：刘永刚 张献才 孟涛
受保护的技术使用者：山东宏丰海洋石油装备有限公司
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2021/10/18