专利名称：一种堆焊用药芯焊丝及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种堆焊用药芯焊丝及其用途，具体地说，是涉及一种用于油 田钻杆耐磨带堆焊的药芯焊丝。
背景技术：
在钻井过程中，钻柱和套管磨损一直是影响油田生产开发的问题，钻柱磨 损，轻则降低钻柱的使用寿命，严重的造成钻柱失效，导致严重的经济损失和
资源浪费；套管磨损轻则降低套管柱的抗挤毁、抗内压强度，影响随后的钻井、 完井及开采作业质量和安全性，重则造成套管柱挤毁、变形及泄漏，有时造成 全井报废。因此，现有技术使用油田钻杆耐磨带技术来保护钻柱和套管柱，但
目前市场上使用的钻杆耐磨带存在着各自不同的缺点
1) 碳化钩耐磨带硬度高，耐磨性能较好，但减摩性能很差，对套管会造 成严重磨损，而且脆性大，容易掉块，影响钻井作业；
2) 进口的钻杆耐磨带有的减摩性能较好，但耐磨性能较差，在油田使用 中发现，一口井还没有钻完，耐磨带却已经磨光，随后的钻井，是光钻杆接头 与套管或地层磨损，磨损非常严重，有的最新产品耐磨性和减摩性能得到了提 高，但是价格十分昂贵，用户难以接受；
3) 巿场上使用的其它耐磨带产品或者耐磨性能和减摩性能难以得到合理 的平衡，或者焊接工艺性能不理想，或者与其它种类耐磨带的相容性能较差， 应用受到限制等。
因此，要寻求一种既具有合理的硬度、足够的耐磨性能和优良的减摩性能， 又具有焊接工艺性良好、与其它种类耐磨带的相容性好及成本低的油田钻杆耐 磨带，必须寻求一种组成及配比科学合理的药芯焊丝
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷和巿场需求，提供一种堆焊 用药芯焊丝，使其能用于油田钻杆耐磨带的堆焊，以得到一种既具有合理的硬 度、足够的耐磨性能和优良的减摩性能，又具有焊接工艺性良好、与其它种类 耐磨带的相容性好及成本低的油田钻杆耐磨带。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下
本发明的堆焊用药芯焊丝，由低碳钢带和药芯构成，其特征在于所述药 芯的组成及各组成重量百分比为Mol~3%、 B2~6%、 Sil 4%、 Mnl 4%、 C 0.5~4 % 、 Nb 3~7 % 、 Cr 10 40 % 、 Re 1~4 % ，余量为Fe。
所述药芯的填充量占药芯焊丝总重的30%。
本发明所述的堆焊用药芯焊丝的制备工艺如下
1) 配制药芯粉末，然后将配制好的粉末在混粉设备内混合50 60分钟；
2) 清洗低碳钢带，然后在焊丝成型过程中加入混合好的药芯粉末；
3) 按常规技术进行拉丝和层绕过程，即得本发明所述的堆焊用药芯焊丝。 本发明所述的堆焊用药芯焊丝可用于油田钻杆耐磨带的堆焊。 与现有同类技术相比，本发明具有以下有益效果
a) 本发明的药芯焊丝使耐磨性和减摩性科学合理地实现了有机平衡，使 堆焊成的耐磨带具有合理的硬度、足够的耐磨性能和优良的减摩性能，实现了 既保护钻杆又保护套管的目的，减少了钻柱的旋转阻力；
b) 本发明的药芯焊丝可以堆焊在新旧钻杆接头、加重钻杆、钻铤及各种 井下工具的表面以延长它们的寿命；
c) 本发明的药芯焊丝的焊接工艺性良好，飞溅小；
d) 本发明的药芯焊丝的相容性好，重复堆焊性好。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细、完整地说明 实施例1
本实施例的药芯组成及各组成重量百分比为Mol.0。/。、B6.0。/。、 Si 1.0%、 Mnl.0%、 C0.5%、 Nb3.0%、 CrlO%、 Re 4.0%, Fe73.5%。筛粉，使所有 药芯粉末的粒度为80目；配制药粉，然后将配制好的粉末在混粉设备内混合50 60分钟；清洗低碳钢带(SPCC-SD)，然后在焊丝成型过程中加入混合好 的药芯粉末；最后按常规技术进行拉丝和层绕过程，即得本发明所述的堆焊用 药芯焊丝。 实施例2
本实施例的药芯组成及各组成重量百分比为Mo 1.6% 、 B 5.0% 、 Si 1.8% 、 Mnl.8%、 C1.0%、 Nb4.0%、 Crl8%、 Re3.4%, Fe63.4%。按实施例1所 述方法制备成堆焊用药芯焊丝。
实施例3
本实施例的药芯组成及各组成重量百分比为Mo 2.0 % 、 B 4.0 % 、 Si 2.6 % 、 Mn 2.6 % 、 C 2.0 % 、 Nb 5.0 % 、 Cr 25 °/。 、 Re 2.6 % , Fe 54.2 % 。按实施例1所 述方法制备成堆焊用药芯焊丝。
实施例4
本实施例的药芯组成及各组成重量百分比为Mo2.5% 、 B 3.0% 、 Si 3.4% 、 Mn3.4%、 C3.0%、 Nb6.0%、 Cr33%、 Re 1.8%, Fe43.9%。按实施例1所 述方法制备成堆焊用药芯焊丝。
实施例5
本实施例的药芯组成及各组成重量百分比为Mo 3.0 % 、 B 2.0% 、 Si 4.0 % 、 Mn4.0%、 C4.0%、 Nb7.0%、 Cr40%、 Re 1.0%, Fe35.0%。按实施例1所 述方法制备成堆焊用药芯焊丝。
实施例6
将上述制备的堆焊用药芯焊丝堆焊在S135钻杆接头上，模拟石油钻井工 矿条件，对所堆焊的钻杆耐磨带按常规技术进行全尺寸实物磨损试验和材料性 能试验，实验结果表明由本发明所述的堆焊用药芯焊丝堆焊的钻杆耐磨带对 套管的磨损只有9.53，而对比材料碳化钨耐磨带对套管的磨损达21.5,磨损率 降低了56%;在套管中钻井时，由本发明所述的堆焊用药芯焊丝堆焊的钻杆耐 磨带只磨损了 0.011,而碳化钨耐磨带磨损达0.0157，耐磨性能提高了30%; 由本发明所述的堆焊用药芯焊丝堆焊的钻杆耐磨带的硬度达HRC59 61。
权利要求
1.一种堆焊用药芯焊丝，由低碳钢带和药芯构成，其特征在于所述药芯的组成及各组成重量百分比为Mo 1～3％、B 2～6％、Si 1～4％、Mn 1～4％、C0.5～4％、Nb 3～7％、Cr 10～40％、Re 1～4％，余量为Fe。
2. 根据权利要求1所述的堆焊用药芯焊丝，其特征在于所述药芯的填充 量占药芯焊丝总重的30%。
3. —种权利要求l所述的堆焊用药芯焊丝的用途，其特征在于所述的堆 焊用药芯焊丝用于油田钻杆耐磨带的堆焊。
全文摘要
本发明针对现有技术所存在的缺陷和市场需求，公开了一种堆焊用药芯焊丝，其由低碳钢带和药芯构成，药芯的组成及各组成重量百分比为Mo 1～3％、B 2～6％、Si 1～4％、Mn 1～4％、C 0.5～4％、Nb3～7％、Cr 10～40％、Re 1～4％，余量为Fe。所述药芯的填充量占药芯焊丝总重的30％。本发明所述的堆焊用药芯焊丝可用于油田钻杆耐磨带的堆焊。与现有技术相比，本发明的药芯焊丝的焊接工艺性良好，飞溅小，且相容性好，重复堆焊性好；由其堆焊的钻杆耐磨带的耐磨性和减摩性得到了提高，耐磨带的硬度达到HRC59～61。
文档编号B23K35/30GK101537548SQ20081003496
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月21日 优先权日2008年3月21日
发明者高智海 申请人:高智海