【科普】鉆探機械行業(yè)-鉆桿生產流程詳解

一、流程步驟
鉆桿的加工包括三大部分，管體加工，接頭加工，摩擦焊接加工。具體工藝詳見以下流程圖:

總體而言有三方面因素決定了鉆桿品質的優(yōu)劣：原材料的配方、關鍵生產工藝技術的差別、質檢環(huán)節(jié)的控制。

“原材料的配方”已經無需多言，我們重點聊一聊“生產工藝技術”和“質檢控制”。

二、.管體加厚工藝

為了保證鉆桿的整體強度，需要在焊接前，增加該處的壁厚，有三種方式內加厚、外加厚和內外加厚。

三、接頭加工包括熱處理和螺紋加工（鉆桿關鍵工藝）

（一）熱處理工藝：
包括淬火、回火工藝。先將接頭加熱到900度（不同廠家溫度有所不同），保持一段時間，然后快速冷卻（鋼材組織結構由“奧氏體”轉變?yōu)椤榜R氏體”太學術啦，喜歡刨根問底的找小編）。之后再次加熱到600度左右并冷卻（鋼材組織結構由“馬氏體”轉變?yōu)椤盎鼗鹚魇象w）。

熱處理的目的就是為了提高管材的硬度、強度、耐磨性及韌性等。為了保證鋼材不發(fā)生氧化、脫碳和滲碳，渤海能克還采用了特殊的控制工藝，在爐內通入還原性氣體（氫氣、一氧化碳氣體等）以進一步保證品質。

（二）螺紋加工工藝

熱處理后需要檢驗接頭的各項機械性，符合要求的接頭才能進行螺紋加工。加工出的螺紋起到連接作用，臺肩面旋緊可以起到密封作用。

為了保證鉆桿之間實現精確對接，需要對加工好的接頭逐一檢查（螺紋的緊密距、螺距、錐度、牙高）。在實際使用過程中螺紋容易出現粘扣（卡死、擰不開）現象，所以最后要對螺紋進行鍍銅、磷化、上卸扣等處理。 管體的外徑尺寸不同，對應接頭的螺紋扣型也會不同。目前2”到5”的鉆桿接頭普遍采用數字型螺紋，5-1/2到6-5/8鉆桿接頭采用貫眼型螺紋。其它形式的螺紋基本都OUT了。

補充 | 知識：焊接耐磨帶工藝
由于鉆桿接頭比管體粗，所以在鉆井過程中接頭更容易磨損，為了延長使用壽命，常常會在接頭處焊接耐磨帶。PS耐磨帶可以反復修補~

四、 最最關鍵的工藝——摩擦焊接

管體和接頭吻合后，將接頭高速轉動并施加壓力，劇烈摩擦產生高熱量，實現接頭和管體的緊密融合，當然收尾還需把焊接毛刺（多出來的熔融金屬）去除。

利用電磁感應對焊縫進行中頻加熱，線圈處是電磁感應最集中的地方，加熱到960度只需要30多秒。鋼材導熱速度沒這么快所以接頭處形成了灼燒火紅色區(qū)域。這個過程可以提高接頭處鋼材的機械性能。

五、質檢環(huán)節(jié)的控制

質檢工作其實是伴隨著鉆桿生產的各個環(huán)節(jié)的。例如：在完成管端加厚工藝時，需要對加厚的管端進行厚度，加厚過渡帶的質檢；接頭完成熱處理后，要質檢；車完螺紋也要質檢……不合格的就會成為廢品，這也是高質量鉆桿廠商成本高的原因之一。