余世杰, 孙小林, 袁鹏斌

(1. 西南石油大学, 成都 610500; 2. 上海海隆石油管材研究所, 上海 200949;3. 海隆石油钻具(无锡)有限公司, 无锡 214112)

质量控制与失效分析

钻杆接头倒角台肩面裂纹产生原因分析

余世杰1,2, 孙小林3, 袁鹏斌2

(1. 西南石油大学, 成都 610500; 2. 上海海隆石油管材研究所, 上海 200949;3. 海隆石油钻具(无锡)有限公司, 无锡 214112)

某石油钻具公司在钻杆焊区超声波探伤工序中发现，一接头在其倒角台肩面存在横向裂纹。通过宏观观察、金相检验、化学成分分析和能谱分析等方法，对钻杆接头倒角台肩面横向裂纹产生的原因进行了分析。结果表明：接头材料成分不均匀，原材料局部区域存在严重的元素偏析、疏松等冶金缺陷，破坏了基体的连续性；在后续的接头加工工序中，冶金缺陷进一步扩展，最终产生裂纹。最后提出了相关建议以避免此类缺陷造成的损失。

钻杆接头；横向裂纹；元素偏析；疏松

钻杆接头是石油钻柱的重要构件，在井底的服役条件比较恶劣，使用过程中承受拉伸、扭转、弯曲、振动、冲击等复杂载荷的作用。为防止接头在使用过程中发生失效，对接头质量的要求非常严格。

某公司生产的石油钻杆接头采用锻造加工成型，主要加工工艺过程为：圆钢锯切→加热→锻造→余热退火→粗加工→调质热处理→外观检验→车外圆内孔→车螺纹。接头为母接头，型号为NC40，材料为37CrMnMo钢。在热处理结束后对接头与管体之间的焊区进行超声波探伤，根据其成型特点，该钻杆接头的缺陷一般呈纵向分布于接头外壁。……