[0001] 本发明属于矿用钻具加工工艺领域，尤其涉及一种整体式三棱钻杆的加工工艺。

[0002] 钻杆是油气田勘探开发工程及矿山开采的主要器材之一，对油气的钻采矿山开采起着至关重要的作用。随着钻井深度的加深，钻探的难度越来越大，普通的API钻杆已不能深油井和超深油井矿山开采的需求，石油行业及矿山开采需要高强度、高扭矩、抗刺漏等高性能的钻杆。目前普通标准钻杆的标准工艺均采用钻杆与接头单独加工形成，再将钻杆和接头摩擦焊接，然后将焊缝进行后续处理，例如奥氏体化、高温回火等。此种钻杆的加工工艺复杂，加工设备要求高。但是这种分体焊接式的钻杆和接头焊接处使得材料组织相差较大，造成焊接为整体最薄弱之处，这样在使用过程中很容易发生事故。现在也有一些整体钻杆式的加工工艺，例如专利号为ZL200810025356.5的专利公开文件中一种整体式钻杆的加工工艺；其特征在于：所述整体式钻杆的钻杆接头和钻杆管体采用公母扣进行直连，钻杆管体加厚结构、钻杆接头外壁和内壁均为整体式加厚结构， 其加工工艺采用下列步骤：a)公扣端中频加热，第一次镦粗加厚；b)中频加热，第二次镦粗加厚；c)打磨；d)中频加热，第三次镦粗加厚；e)中频加热，第四次镦粗加厚；f)掉转工件； g)母扣端中频加热，第一次镦粗加厚；h)中频加热，第二次镦粗加厚；i)打磨；j)中频加热，第三次镦粗加厚；k)修磨；l)加工螺纹。在此公开文件中只是非常笼统的交代了简单的整体钻杆的镦粗加工方法，这属于较为常规的加工防范，尤其是在加工过程中的数据参数并没有公开。这样在实际加工过程中并不能解决更多待测问题。同时。次加工工艺采用三次镦粗，但是在实际使用过程中，我们并不需要增加如此多的壁厚，另外三次镦粗非常耗费材料。

[0003] 本发明要解决的问题是现有的普通标准钻杆的标准工艺均采用将钻杆和接头摩擦焊接，焊接为整体最薄弱之处；整体式加工方法太过于简单，不能解决实际加工问题。为了解决上述技术问题，本发明提供如下方案：整体式三棱钻杆的加工工艺，包括步骤A：检验三棱钢管各项参数；步骤B：将三棱钢管下料至需要的长度；步骤C：将下料后的三棱钢管利用夹具固定，使下料后的三棱钢管保持张开的状态；步骤D：三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第一次加热，均匀加热到1100℃-1200℃；步骤E：将加热好的三棱钢管迅速放入精锻设备中，启动自动精锻设备进行第一次精锻；步骤F：三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第二次加热，均匀加热到1100℃-1200℃；步骤G：加热好的三棱钢管经精锻设备进行第二次精锻； 步骤H：将精锻好两端的钢管进行整体调质处理；步骤I：调质后的三棱钢管用校直机进行校直；步骤J：用数控车床加工螺纹,用螺纹检具进行检验；步骤K：对钻杆接头部分进行渗氮处理；步骤L：用扭矩测验设备进行抗扭能力抽查，将钻杆打标，表面防锈处理。采用上述加工工艺，可以从三棱钢管的检验到最后的检测都可以进行有序的加工，通过上述加工工艺加工出来的三棱钻杆的钻杆接头和杆体是同一材质的整体形式、无任何焊接或机械连接形式，避免了各种缺陷的产生，钻杆整体刚性好、抗扭强度高，比焊接的分体式三棱钻杆提高百分之三十以上。由于钻杆由同一根钻杆专用钢管经过两端精锻加工而成，钻杆接头部分金相结构更精密，钻杆经整体调质后再对接头部分进行特殊工艺的渗氮处理，这样杆体及接头部分的强度及耐磨性大大提高，大大节约用户的钻杆消耗量。钻杆由同一根钢管在同一直线夹具的包裹下经两端精锻而成，钻杆直线度好，寿命好，成孔尺寸好，瓦斯封孔难度低。此加工工艺中明确的给出了加热的温度范围，在整个整体式钻杆的加工过程中最主要也是最重要的数据，因为三棱钢管的两端是需要加工的，所以两端的预热、精锻等工艺会影响整个三棱钢管的组织结构。

[0004] 进一步，所述步骤D中，三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第一次加热，优选加热到1150℃，保证三棱钢管的晶相组织的稳定性，同时此时的三棱钢管也便于加工成形。

[0005] 进一步，所述步骤F中，三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第二次加热，优选加热到1050℃，保证三棱钢管的晶相组织的稳定性，同时此时的三棱钢管也便于加工成形。

[0006] 进一步，所述步骤D和步骤F中，加热过程中三棱钢管的公扣端和母扣端分别距端头220mm的长度加热。由于此段距离用于成形接头，所以这一部分必须均匀加热，同时需要调整其晶相组织结构，保证接头的稳定性。

[0007] 实施例1整体式三棱钻杆的加工工艺，包括步骤A：检验三棱钢管各项参数；步骤B：将三棱钢管下料至需要的长度；步骤C：将下料后的三棱钢管利用夹具固定，使下料后的三棱钢管保持张开的状态；步骤D：三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第一次加热，均匀加热到1100℃-1200℃；步骤E：将加热好的三棱钢管迅速放入精锻设备中，启动自动精锻设备进行第一次精锻；步骤F：三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第二次加热，均匀加热到1100℃-1200℃；步骤G：加热好的三棱钢管经精锻设备进行第二次精锻； 步骤H：将精锻好两端的钢管进行整体调质处理；步骤I：调质后的三棱钢管用校直机进行校直；步骤J：用数控车床加工螺纹,用螺纹检具进行检验；步骤K：对钻杆接头部分进行渗氮处理；步骤L：用扭矩测验设备进行抗扭能力抽查，将钻杆打标，表面防锈处理。所述步骤D和步骤F中，加热过程中三棱钢管的公扣端和母扣端分别距端头220mm的长度加热。

[0008] 本实施例中，可以从三棱钢管的检验到最后的检测都可以进行有序的加工，通过上述加工工艺加工出来的三棱钻杆的钻杆接头和杆体是同一材质的整体形式、无任何焊接或机械连接形式，避免了各种缺陷的产生，钻杆整体刚性好、抗扭强度高，比焊接的分体式三棱钻杆提高百分之三十以上。由于钻杆由同一根钻杆专用钢管经过两端精锻加工而成，钻杆接头部分金相结构更精密，钻杆经整体调质后再对接头部分进行特殊工艺的渗氮处理，这样杆体及接头部分的强度及耐磨性大大提高，大大节约用户的钻杆消耗量。钻杆由同一根钢管在同一直线夹具的包裹下经两端精锻而成，钻杆直线度好，寿命好，成孔尺寸好，瓦斯封孔难度低。此加工工艺中明确的给出了加热的温度范围，在整个整体式钻杆的加工过程中最主要也是最重要的数据，因为三棱钢管的两端是需要加工的，所以两端的预热、精锻等工艺会影响整个三棱钢管的组织结构。步骤D和步骤F中，加热过程中三棱钢管的公扣端和母扣端分别距端头220mm的长度加热。由于此段距离用于成形接头，所以这一部分必须均匀加热，同时需要调整其晶相组织结构，保证接头的稳定性。

[0009] 实施例2整体式三棱钻杆的加工工艺，包括步骤A：检验三棱钢管各项参数；步骤B：将三棱钢管下料至需要的长度；步骤C：将下料后的三棱钢管利用夹具固定，使下料后的三棱钢管保持张开的状态；步骤D：三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第一次加热，均匀加热到1050℃；步骤E：将加热好的三棱钢管迅速放入精锻设备中，启动自动精锻设备进行第一次精锻；步骤F：三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第二次加热，均匀加热到1050℃；步骤G：加热好的三棱钢管经精锻设备进行第二次精锻； 步骤H：将精锻好两端的钢管进行整体调质处理；步骤I：调质后的三棱钢管用校直机进行校直；步骤J：
用数控车床加工螺纹,用螺纹检具进行检验；步骤K：对钻杆接头部分进行渗氮处理；步骤L：用扭矩测验设备进行抗扭能力抽查，将钻杆打标，表面防锈处理。所述步骤D和步骤F中，加热过程中三棱钢管的公扣端和母扣端分别距端头220mm的长度加热。

[0010] 本实施例中，可以从三棱钢管的检验到最后的检测都可以进行有序的加工，通过上述加工工艺加工出来的三棱钻杆的钻杆接头和杆体是同一材质的整体形式、无任何焊接或机械连接形式，避免了各种缺陷的产生，钻杆整体刚性好、抗扭强度高，比焊接的分体式三棱钻杆提高百分之三十以上。由于钻杆由同一根钻杆专用钢管经过两端精锻加工而成，钻杆接头部分金相结构更精密，钻杆经整体调质后再对接头部分进行特殊工艺的渗氮处理，这样杆体及接头部分的强度及耐磨性大大提高，大大节约用户的钻杆消耗量。钻杆由同一根钢管在同一直线夹具的包裹下经两端精锻而成，钻杆直线度好，寿命好，成孔尺寸好，瓦斯封孔难度低。此加工工艺中明确的给出了加热的温度范围，在整个整体式钻杆的加工过程中最主要也是最重要的数据，因为三棱钢管的两端是需要加工的，所以两端的预热、精锻等工艺会影响整个三棱钢管的组织结构。所述步骤D中，三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第一次加热，优选加热到1150℃，保证三棱钢管的晶相组织的稳定性，同时此时的三棱钢管也便于加工成形。步骤F中，三棱钢管的公扣端和母扣端分别用中频加热设备进行第二次加热，优选加热到1050℃，保证三棱钢管的晶相组织的稳定性，同时此时的三棱钢管也便于加工成形。步骤D和步骤F中，加热过程中三棱钢管的公扣端和母扣端分别距端头220mm的长度加热。由于此段距离用于成形接头，所以这一部分必须均匀加热，同时需要调整其晶相组织结构，保证接头的稳定性。

[0011] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。