摩擦焊抽油杆焊缝失效分析及改进措施.pdf

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1、2第01l1o年期第49O2卷页石油矿场机械0ILFIELDEQUIPMENT2011，40(10)：92～95oo文章编号：1001—3482(2011)10—0092—04摩擦焊抽油杆焊缝失效分析及改进措施樊金侠，敬俊，段敬黎，蔡彪。，赵春喜，郎帆(1．渤海石油装备新世纪机械制造有限公司，天津300280；2．西南石油大学机电工程学院，成都610500；3．中石油冀东油田公司油建公司，河北唐山063200；4．中石油管道工程天津滨海分公司，天津300280)摘要：摩擦焊抽油杆在加工过程中由于受热循环作用导致材料软化程度不均匀等因素的

2、影响，使得抽油杆焊缝抗疲劳性能远不及杆体。从摩擦焊原理出发，通过对摩擦焊抽油杆进行现场事故分析和疲劳试验，找出摩擦焊抽油杆焊缝失效的主要原因，提出了改善抽油杆焊缝性能的工艺措施。关键词：摩擦焊；抽油杆；失效分析；工艺改进中图分类号：TE933．206文献标识码：BAnalysisandImprovementoftheWeldFailureforSuckerRodofFrictionWeldingFANJin—xia，JINGJun，DUANJing—li，CAIBiao。，ZHAOChun-xi，LANGFan(1．BohaiEquip

3、mentNewCenturyMachineryManucturingCo．，Ltd．，Tianjin300280，Chinn；2．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengd“610500，Chin；3．OilfieldConstructCompany，JidongOilfieldCompanyofChinaPetroleum，Tangshan063200，China；4．CNPCPipelineEngineeringBin

4、haiTiainBranch，Tia，in300280，China)Abstract：Duringtheprocessoffrictionweldingtothesuckerrod，thematerialinheat—affectedwillbemeltedindifferentratio．Theanti—fatigueperformanceoftheweldisnotsimilarasthebody，tothesuckerrod．Basingontheprincipleoffrictionwelding，thefatiguetesta

5、ndthediscussiona—bouttheaccidentsaremadetoitinthispaper．Themaincausestotheweldofsuckerrodswhichlcadtolosetheirabilitiesareconcludedandrecommendtheimprovementmeasurestotheproduc—tion．Keywords：frictionwelding；suckerrod；failureanalysis；improvementmeasures近年来，随着油田开发过程中采出程度的不

6、断致焊缝缺陷的形成。因此，应对摩擦焊抽油杆焊缝提高，对抽油杆工作性能的要求也日益提高。摩擦进行失效分析及工艺改进，以提高摩擦焊抽油杆焊焊技术作为目前抽油杆的主流加工工艺，已经在国缝性能。内外石油机械制造业得到了广泛应用。我国于2O1摩擦焊抽油杆焊接原理及焊缝性能世纪8O年代研制出第1台大截面1200kN石油钻杆摩擦焊机，提高了焊接式抽油杆的疲劳强度和可1．1焊接原理靠性摩擦焊接是焊接体通过摩擦产生能量，温度升由于在焊接过程中不同部位的焊缝金属经历了高但没有达到熔点，即金属是在热塑性状态下实现不同的热机过程，过热或塑性材料流动不足都会导的

7、类锻态固相连接。抽油杆在压力作用下，通过收稿日期：2011-04—25作者简介：樊金侠(1981一)，女，河北唐山人，工程师，2005年毕业于长江大学机械设计及其自动化，目前从事机加工方面的工作。第4O卷第1O期樊金侠，等：摩擦焊抽油杆焊缝失效分析及改进措施杆体端面与接头端面摩擦使其附近温度升高，使材性)>索氏体(抗断裂)。料的变形抗力降低，塑性提高，界面氧化膜破碎，进3)应力集中。由于疲劳裂纹总是出现在应力而发生塑性流变，通过界面的分子扩散和再结晶而集中处，应力集中越严重，疲劳强度下降越多。实现固态焊接。焊接过程历经机械能转化为热能、

8、4)试件尺寸。尺寸越大，缺陷越多。材料塑性变形、热塑性下的锻压力、分子之间扩散再5)表面加工。疲劳裂纹通常从零件表面开始结晶4个过程。产生，表面粗糙度越低，疲劳强度越高。1．2焊缝性能6)工作温度。温度升高