专利名称：一种钻铤螺纹激光处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻铤螺纹激光处理工艺，属于钻井机械设备制造领域。
背景技术：
石油钻井过程中，钻杆与钻头之间的钻柱部分是由钻铤连接的，钻铤具有向钻头提供钻进的压力及提高钻柱刚性的作用，钻铤螺纹既承担连接作用、密封作用，又承担传递扭矩的作用，而且钻井过程中因泥浆的循环和钻柱的振动使得这些载荷都属于动载，在这种复杂载荷作用下，钻铤螺纹失效时有发生，另外，钻铤拆卸易造成螺纹粘扣、变形，亦会造成螺纹失效，因此提高钻铤螺纹强度、减少螺纹粘扣、变形，确保钻铤螺纹联接的使用寿命，是增加钻铤拆卸次数、减少井下钻具失效频率、降低钻井成本的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种能提高钻铤螺纹强度、减少井下钻具失效的激光处理工艺。 本发明的目的是这样实现的一种钻铤螺纹激光处理工艺是通过清洗除油、涂吸光涂料、激光束扫描、冷却、涂防锈剂步骤在钻铤螺纹的齿面形成一层淬硬层，提高钻铤螺纹强度。清洗除油用清洗剂清洗钻铤螺纹表面；用专用吸光涂料，对需加工的钻铤螺纹部分进行喷涂；激光束扫描是用激光束对钻铤螺纹齿面、齿顶扫描，使钻铤螺纹表层迅速加热到相变温度以上；冷却是激光束离开钻铤螺纹表面，钻铤螺纹因本身的热传导进行迅速冷却而淬火；最后进行涂抹防锈剂。
采用本发明的有益效果是 1、利用激光热处理工艺，可以使钻铤螺纹瞬间加热，迅速使钻铤螺纹表面加热到相变温度以上，减少钻铤螺纹氧化的几率，避免螺纹变形。 2、钻铤螺纹表面进行激光处理，提高了螺纹表面强度，改善了其耐磨、抗变形的性
能，可有效防止钻铤螺纹粘扣、失效，延长钻铤的使用寿命。 3、钻铤螺纹激光处理工艺简单、操作简便、经济适用，便于推广。
图1是本发明的工艺流程图。 图2是钻铤内、外螺纹牙型的结构简图。 图2中1、钻铤齿面淬火层，2、钻铤齿顶淬火层，3、齿根。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。 用清洗剂清洗钻铤螺纹表面，除去表面油污。用专用吸光涂料涂钻铤螺纹需加工的螺纹表面；用激光束对钻铤螺纹齿面、齿顶扫描，为保证齿根处的韧性，防止钻铤在工作
3中发生断裂，齿根处不扫描，使钻铤螺纹表层迅速加热到相变温度以上，激光光斑功率密度 为4000 10000000W/cm2，扫描宽度为1 30mm，扫描速度0. 2 3m/min，淬硬层深度为 0. 1 3mm ;激光束离开钻铤螺纹表面，钻铤螺纹因本身的热传导进行迅速冷却而淬火；最 后进行涂抹防锈剂。
权利要求
一种钻铤螺纹激光处理工艺，其特征在于用激光束对钻铤螺纹进行热处理，在钻铤螺纹齿面形成一层淬硬层，按以下步骤进行操作(1)用清洗剂清洗钻铤螺纹表面，除去表面油污；(2)用专用吸光涂料涂钻铤螺纹需加工的螺纹表面；(3)用激光束对钻铤螺纹齿面、齿顶扫描，使钻铤螺纹表层迅速加热到相变温度以上；(4)激光束离开钻铤螺纹表面，钻铤螺纹因本身的热传导进行迅速冷却而淬火；(5)涂抹防锈剂。
2. 根据权利要求1所述的一种钻铤螺纹激光处理工艺，其特征还在于激光光斑功率 密度为4000 10000000W/cm2，扫描宽度为1 30mm，扫描速度0. 2 3m/min，淬硬层深度 为0. 1 3mm。
全文摘要
一种钻铤螺纹激光处理工艺属于钻井机械设备制造领域，是通过清洗除油、涂吸光涂料、激光束扫描、冷却、涂防锈剂步骤在钻铤螺纹的齿面形成一层淬硬层，提高钻铤螺纹强度。清洗除油用清洗剂清洗钻铤螺纹表面；涂吸光涂料是用专用吸光涂料，对需加工的钻铤螺纹部分进行喷涂；激光束扫描是用激光束对钻铤螺纹齿面、齿顶扫描，使钻铤螺纹表层迅速加热到相变温度以上；冷却是激光束离开钻铤螺纹表面，钻铤螺纹因本身的热传导进行迅速冷却而淬火；最后进行涂抹防锈剂。钻铤螺纹表面进行激光处理后，提高了螺纹表面强度，改善了其耐磨、抗变形的性能，可有效防止钻铤螺纹粘扣、失效，延长钻铤的使用寿命。
文档编号C21D1/09GK101768658SQ20081024972
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者张可, 辛民昌, 陈立 申请人:山东九环石油机械有限公司