地质钻杆镦头过程中裂纹的成因及解决对策

1、地质钻杆镦头过程中裂纹的成因及解决对策地质钻杆镦头过程中裂纹的成因及解决对策随着社会经济的开展，地质勘探工作发挥着越来越重要的作用，对于地质勘探的设备和器具也提出了更高的要求。作为地质勘探中应用非常广泛的地质钻杆，其质量也受到了相关人员的充分重视。钻杆在钻柱系统中起着传递动力、输送泥浆的作用，因此必须具备良好的抗冲击性能和抗扭性能，一旦钻杆出现故障，必然会影响地质勘察工作的有效进展，甚至造成宏大的经济损失和人员伤亡。因此，做好地质钻杆的裂纹本文由论文联盟.Ll.搜集整理分析，确保钻杆的质量，是非常重要的。1地质钻杆裂纹的产生在对地质钻杆进展消费时，首先要结合地质勘探的实际需求以及客户的而要求，

2、截取适当长度的无缝钢管，形成根底杆体，然后，采用中频炉，对钢管的两端进展加热，并利用镦压机，结合热挤压的方法，将一些钢材添加到钢管两端，对其镦头进展加厚处理。这样可以为钻杆两头后续螺纹的加工提供良好的根底条件。但是在对钻杆进展镦头加厚处理后，后续加工过程中去除外表的氧化层，发现钻杆存在裂纹现象，而且裂纹集中分布在钻杆的变径处，大体上成轴向分布，严重影响了钻杆的强度和使用平安，需要引起相关技术人员的重视，对裂纹产生的原因进展分析，并对其进展解决。2地质钻杆裂纹产生的原因分析2.1分析方法要针对发生裂纹的钻杆进展相应的化学成分检验。在实验室环境下，取钻杆样品，利用ARL23460直读光谱仪，对钻杆

3、的材质进展分析，其分析结果见表1。从表中可以看出，该钻杆管材的材质和材料成分可以满足相应的标准和标准，并不存在问题，因此裂纹并不是由于钢管材质较差引起的。对钻杆中锻打区的尺寸进展检验，发现其可以满足YB235-70?地质钻探用钢管?中对于钻杆加厚尺寸的要求，也不是产生裂纹的原因。对裂纹进展宏观检验，发现裂纹主要集中分布在锻打区域的变径位置，整体呈轴向分布，每一根钻杆上的裂纹约有24条，长度在1530不等。运用相应的仪器设备对裂纹的内部进展观察，发现去呈现出暗灰色，断面的外表曲折，周边不存在明显的剪切唇，而且裂纹的微观形态具有沿晶断裂的特征。对钻杆的力学性能进展检测和分析。在裂纹位置取样，然后按

4、照?钻探用无缝钢管?GB/T9808-2022以及?室温拉伸试验方法?GB/T228的相关标准和要求，对样本进展相应的力学性能检测。通过将检测结果与标准值进展比照，发现钢管的塑性和强度都可以满足相应的标准。对钻杆进展金相检验。结合金相检验的相关标准和要求，在钻杆的裂纹位置进展取样，经磨光、抛光处理，并用4%的硝酸酒精溶液进展腐蚀后，放到光学显微镜下，对其组织进展观察。根据观察到的结果，结合GB/T10561-2022钢中非金属夹杂物显微评定方法，对试样中的非金属夹杂物进展判断，评定为D类2级。试样的显微组织为铁素体和珠光体，并且在纵横面上呈带状分布。2.2分析结果结合上述试验分析得出结果，可以

5、明确钢管自身的物理和化学性质，以及非金属夹杂物的含量和等级，都可以满足相关标准和标准的要求，并不会造成裂纹。对钻杆纵横断面上的金相组织进展比较分析，发现其原始组织呈现为带状，直接影响着管材的轴向韧性，但是在镦头过程中，由于应力都集中在管径的变化位置，超出了管材的承受极限，因此导致了变径位置轴向裂纹的产生。为了验证分析结果的准确性，重新取多根出现裂纹的钻杆，制作冲击试验，进展相应的抗冲击试验。试验结果说明，加工后的钻杆与45nB钢材国家标准相比，其冲击韧性较低，这也说明了裂纹原因分析结果的准确性。3地质钻杆裂纹的解决对策理解了裂纹产生的原因，相关技术人员需要采取合理有效的措施，对裂纹问题进展解决

6、，以确保钻杆的质量。为了消除钻杆带状组织缺陷引发的裂纹问题，可以对中频炉加热管头的加热速度以及冷却时间进展控制。这里所说的加热速度，是指中频炉的喂进装置将钻杆推入中频炉感应圈的速度，而冷却时间那么是指钻杆镦打完成后，一直到淬入水中的保温时间。由于当前我国并没有一个相对统一的标准，因此，在对加热速度和冷却时间进展设置时，需要运用黄金分割法对其进展计算。其计算流程如下：假设因素范围为区间a，b，为区间中利用相应的公式a/ab=b/a计算得出的安排试验的黄金分割点，那么可以对加热速度和冷却时间进展细分。加热速度可以细分为5/s，15/s、25/s、35/s和45/s，其各自对应的冷却时间为2in、10in、20in、30in以及40in。经实际检验，最终选择加热速度为15/s，对应的冷却时间为30in。经过这样处理后，发现钻杆的裂纹现象大部分消失。同时，对处理后的钻杆进展制样，利用光学显微镜分析其显微组织，发现其带状组织呈现出十清楚显的减缓趋势，结合相应的标准，可以评定为等1级。另外，对加工后的管材进展冲击试验，发现其冲击韧性得到了显著进步。因此，将加热速度设置为15/s、冷却时间设置为30in，可以有效解决钻杆镦头过程中的裂纹问题。4结语总而言之，地质