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磷化处理工具降低摩擦副
发布时间:2012-11-22  来源:石油与装备杂志 

  对加工的几个工具中没有受损的螺纹进行环塞规检测,检测结果通常情况下,为了减小螺纹之间的摩擦副,需要对螺纹进行表面处理增加其润滑性,表面处理有涂镀层和磷化,没有特别使用要求的螺纹,通常进行磷化处理,或不做表面处理,如果对螺纹有特殊要求(如密封性等)需进行涂镀层处理。本文中的工具螺纹没有进行磷化处理,在上卸扣时摩擦较大,粘着力增强,会造成螺纹粘扣。
 
  根据以上对螺纹粘扣的原因分析可知,螺纹参数、上卸扣扭矩在标准要求范围之内,说明螺纹机加工和上卸扣操作不是造成螺纹粘扣的原因。螺纹材质硬度偏低、螺纹表面磷化效果不好,造成螺纹表面抗磨损粘着力下降,进而造成螺纹粘扣。为此,在重新加工工具时,将工具材质的热处理调质工艺进行了调整,将淬火油温降低了10℃(淬火油温为850℃),回火温度降低20℃(回火温度为580℃),工具调质后硬度为30HRC,比粘扣的工具硬度提高7HRC;同时,采用锰锌系磷化液对螺纹表面进行磷化处理,磷化后螺纹表面呈暗灰色,磷化层均匀牢固。再次对工具进行地面实验时,螺纹没有发生粘扣,粘扣问题得到了解决。
 
  通过对井下工具螺纹粘扣问题进行分析,从螺纹的材质、热处理、表面处理、机加工、操作等多方面进行分析,得出如下几点螺纹粘扣原因和预防措施:螺纹表面没有进行磷化处理,导致螺纹摩擦副增加、润滑性下降,是造成螺纹粘扣的主要原因;热处理调质工艺不合适使得工具硬度偏低,加大了粘扣倾向; 将工具材质调质工艺进行调整(油淬温度降低10℃,为850℃;回火温度降低20℃,为580℃),调质后工具硬度为30HRC,同时,对螺纹表面进行锰锌系磷化处理,解决粘扣问题;为了减少螺纹粘扣发生,需要提高螺纹的抗粘着磨损能力,内外螺纹的抗磨损能力尽可能相近,增加润滑性,降低摩擦副。
 



关键词: 磷化 处理 工具
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