抽油杆采用中频加热电源进行中频感应穿透加热正火热处理

日期:2020-09-09 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

抽油杆采用中频加热电源进行中频感应穿透加热正火热处理

抽油杆是石油开采的关键设备零件,其材料采用专用钢材YG42D,其化学成分(质量分数,%) 为:0.43C、1.00Cr、0.19Mo、0.80Mn、0.25Si、0.028S、0.03P。在工作中,抽油杆在油管内上下往复运动,承受不对称循环载荷,同时浸泡在采出原油液中,受液中介质H2S、CO2和盐水的腐蚀作用,抽油杆失效多为疲劳断裂,在腐蚀条件下多为失重腐蚀、腐蚀疲劳和硫化物应力破损失效。抽杆传统热处理工艺采用电炉加热正火、高温回火工艺处理。生产中发现,采用传统正火工艺的工件易发生氧化脱碳缺陷,降低了抽油杆的疲劳寿命,增大了加工余量,并且原工艺周期长,耗能高。从提高工件产品质量和提高生产效率、降低成本诸方面考虑,均要求改进抽油杆原热处理工艺。为此,经生产试验和验证,提出抽油杆采用中频加热电源进行感应穿透加热正火新工艺,取得了良好结果。

抽油杆进行传统工艺和中频感应穿透加热热正火工艺对比试验。工件正火的目的是改善抽油杆轧及镦粗加工中产生的组织缺化晶粒,提高其力学性能;高温回火的作用是消除正火时产生的内应组织。中频感应穿透加热正火工艺参数:加热温度为890℃,工件移动为40mm/s,电压750V ,电流为190-210A,功率为120-140kW,功数因数为0.9,感应器尺寸为直径80mm x 1200mm。经过多次对比,我们可以看出,抽杆采用中频感应穿透加热正火处理后,其各项力学性能均明显优于常规工艺处理的。

分析认为,抽油杆中频感应穿透加热正火后性能优越是组织细化的结果。众所周知,工件组织细化具有独特优点,一方面可提高抽油杆的强度和韧性;同对,晶粒细化使工件的疲劳强度明显提高。抽油杆经中频感应穿透加热正火后,晶粒度细化至11-12 级,其组织为珠光体上均布细粒状铁素体;而电炉正火后晶粒度明圾,仅为6-7级,组织为较粗大块状铁素体与珠光体组成。另一方面,电炉加热工件表层脱碳层深为0.20 -0.25mm,而中频感应穿透加热工件脱碳层深在0.05mm以下,因而抽油杆采用中频感应穿透加热正火后其力学性能明显优于传统电炉正火工艺处理的。

用改进中频感应穿透加热正火后,抽油杆生产中能耗大幅度下降,生产成本降低。经计算,采用新工艺可节电31%,某厂一年可节电约60万kW,经济著;同时,新工艺设备费用和维护费用低于电阻加热炉,因而中频加热电源具有明显优势,推广应用前景看好。

今天,小编简单给大家介绍了抽油杆的氧化脱氧缺陷,又简单说了一下中频感应穿透加热正火新工艺,希望您把学到的东西应用到生产中去,生产出符合要求的,高质量的抽油杆。