石油钻杆接头表面采用超音频感应加热设备进行淬火产生开裂缺陷的原因及其预防措施

钻杆是油田钻井机械装置上的重要零件，由钻杆接头和管体焊接而成。钻杆接头直径为小140mm，其材料为40CrMnMo钢。为了满足其工作的需要，我们用超音频感应加热设备对钻杆的接头表面进行淬火热处理。但是，在操作中受多方面因素的影响，工件会产生开裂等缺陷。为此小编特意请教了我们技术人员，现在，就将自己学到的知识告诉大家。

郑州高氏技术人员分析认为，钻杆接头裂纹是淬火裂纹。断口处出现氧化黑灰色，是由于工件在（590 -600）℃x2h 回火时表面氧化形成了FeO，并在回火冷却中生成Fe3O4造成的。钻杆淬火冷却中，表面冷却快先转变为马氏体，产生表面压应力、心部拉应力，随后心部发生马氏体转变，使工件表面轴向和切向受拉应力，心部受压应力作用。当表层拉应力高于工件脆断强度时，工件发生开裂失效破坏。从热处理工艺分析，除材料因素外，工件淬火开裂主要受工件冷却速度和淬、回火间停留时间影响，与工件淬火介质和及时回火有直接关系。

综上分析，提出钻杆接头工艺改进措施如下：

（1）改进淬火介质，降低淬火介质冷却强度，控制其浓度，减小工件淬应力，防止淬火裂纹发生。

（2）工件采用超音频感应加热设备淬火后及时回火，消除淬火应力，稳定组织，防止淬火裂纹发生。

工件在热处理过程中出现淬火开裂缺陷对于工件的使用有很大的影响。今天，小编简单说了钻杆接头表面淬火产生开裂缺陷的原因及其改进工艺，希望大家能把学到的理论知识用到工作中去，生产出高质量的钻杆。