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高強度小口徑無縫鋼管的感應加熱調(diào)質(zhì)處理
高強度小口徑無縫鋼管，是指直徑為40一70mm、抗拉強度大于900MPa的中碳低合金鋼鋼管。這類鋼管主要用于地質(zhì)鉆探L、油井開采、建筑工程、煤礦開采等。為了獲得具有高強度和良好韌性的鋼管，傳統(tǒng)的正火處理、調(diào)質(zhì)處理工藝已不能滿足要求，必須采用新的熱處理工藝。感應加熱調(diào)質(zhì)處理工藝是生產(chǎn)高強度小口徑鋼管的理想方法，近期得到了廣泛的應用并取得了良好的效果。
(1)地質(zhì)鉆探用鋼管 巖心鉆探使用的鋼管可分為鉆桿、鉆鋌、套管、巖心管、沉淀管等鉆具用管。根據(jù)不同鉆探深度和巖層結構，我國按照屈服強度將地質(zhì)鉆探用無縫鋼管劃分為不同的級別。鋼級標準中對使用鋼號不做規(guī)定，可以選擇合適的低合金結構鋼制管。通常把D2-75鋼級以上（含D2-75)鋼管稱為高強度級鋼管。這類鋼管主要用于鉆孔深度在千米以上、超硬巖層使用。采用傳統(tǒng)正火處理鋼管難以達到要求，當采用感應加熱調(diào)質(zhì)處理工藝時，如35CrMo、40Mn2Mo、45MnMoB、40Mn2MoVNb 等均能達到高強度級水平d當前地質(zhì)鉆探用鋼管存在的主要問題是改進熱處理工藝，從現(xiàn)在普遍使用的正火處理工藝改變?yōu)楦袘訜嵴{(diào)質(zhì)處理工芽，改進后鋼管的力學性能和表面質(zhì)量將得到顯著地提高。
(2)石油開采用高強度鋼管 油氣鉆井完工后，地下油氣層被油管封閉，不能向地面供油供氣。正式采集油氣時，通過射孔技術利用高能穿甲彈將油層處的油井管擊穿后，油氣流才能進入地面采集管道。承載高能穿甲彈的載體是用高強度鋼管制成的射孔器，又稱射孔槍，在槍體內(nèi)安裝有一定數(shù)量的穿甲彈。采油氣時，將槍體從地面井口放入油氣井的油氣層處，由地面引爆石油氣流進入油管并上升進入采集管道。射孔槍槍體材料應強度高、韌性高、變形量小，爆破后應順利從油氣井中提升至地面，爆破盲孔處形成的槍體脹量不能超過3mm。這種高強度、高韌性無縫鋼管全部依靠進口，后經(jīng)筆者研究，成功利用感應加熱調(diào)質(zhì)處理工藝生產(chǎn)的35CrMo鋼管，完全替代了進口鋼管，用35CrMo鋼管制成的射孔器在陸上油氣井和海上油氣井得到了應用。
(3)建筑工程基礎用靜力觸探用高強度鋼管 在高層建筑、大型橋梁、港口工程等建設中，都必須對其基礎地質(zhì)性質(zhì)結構進行探測。這些深樁基的探測需要使用強度較高的鉆具，以便在巖層中順利鉆進。經(jīng)感應加熱調(diào)質(zhì)處理的40Cr等鋼管的貫入強度和受拉強度均超過正火處理的鋼管。
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