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高強(qiáng)度小口徑無縫鋼管的感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理
高強(qiáng)度小口徑無縫鋼管，是指直徑為40一70mm、抗拉強(qiáng)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(qiáng)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(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理工藝是生產(chǎn)高強(qiáng)度小口徑鋼管的理想方法，近期得到了廣泛的應(yīng)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(jié)構(gòu)，我國按照屈服強(qiáng)度將地質(zhì)鉆探用無縫鋼管劃分為不同的級(jí)別。鋼級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)使用鋼號(hào)不做規(guī)定，可以選擇合適的低合金結(jié)構(gòu)鋼制管。通常把D2-75鋼級(jí)以上（含D2-75)鋼管稱為高強(qiáng)度級(jí)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(dá)到要求，當(dāng)采用感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理工藝時(shí)，如35CrMo、40Mn2Mo、45MnMoB、40Mn2MoVNb 等均能達(dá)到高強(qiáng)度級(jí)水平d當(dāng)前地質(zhì)鉆探用鋼管存在的主要問題是改進(jìn)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?yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理工芽，改進(jìn)后鋼管的力學(xué)性能和表面質(zhì)量將得到顯著地提高。
(2)石油開采用高強(qiáng)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(shí)，通過射孔技術(shù)利用高能穿甲彈將油層處的油井管擊穿后，油氣流才能進(jìn)入地面采集管道。承載高能穿甲彈的載體是用高強(qiáng)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(shí)，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(jìn)入油管并上升進(jìn)入采集管道。射孔槍槍體材料應(yīng)強(qiáng)度高、韌性高、變形量小，爆破后應(yīng)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(qiáng)度、高韌性無縫鋼管全部依靠進(jìn)口，后經(jīng)筆者研究，成功利用感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理工藝生產(chǎn)的35CrMo鋼管，完全替代了進(jìn)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(yīng)用。
(3)建筑工程基礎(chǔ)用靜力觸探用高強(qiáng)度鋼管 在高層建筑、大型橋梁、港口工程等建設(shè)中，都必須對(duì)其基礎(chǔ)地質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測。這些深樁基的探測需要使用強(qiáng)度較高的鉆具，以便在巖層中順利鉆進(jìn)。經(jīng)感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理的40Cr等鋼管的貫入強(qiáng)度和受拉強(qiáng)度均超過正火處理的鋼管。
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