過油管射孔器槍體主要用于石油開采、地質(zhì)鉆探等,它的工作環(huán)境非常惡劣,因此,對(duì)制造過油管射孔器槍體的材料的要求也比較嚴(yán)格。經(jīng)眾多試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明,35CrMo鋼管經(jīng)高頻加熱設(shè)備熱處理后可以用于制作過油管射孔器槍體,并且優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品。
國(guó)產(chǎn)鋼管制成的槍體與進(jìn)口鋼管槍體的材質(zhì)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果如下。
(1)槍體實(shí)物地面爆破試驗(yàn) 槍體地面爆破試驗(yàn)條件,在3m長(zhǎng)的鋼管上每隔10cm加工1個(gè)3mm深、直徑6mm的盲孔,對(duì)應(yīng)盲孔內(nèi)壁安放1枚藥量為6g的高能炸藥制成的穿甲彈,然后在地面試驗(yàn)場(chǎng)地引爆進(jìn)行爆破試驗(yàn),爆破后觀察管體開裂和變形情況。試驗(yàn)結(jié)果證明,國(guó)產(chǎn)材料優(yōu)于進(jìn)口材料。經(jīng)過對(duì)進(jìn)口材料解剖分析和國(guó)產(chǎn)35CrMo管材的對(duì)比結(jié)果列于下表中。從分析數(shù)據(jù)可以認(rèn)為,鋼管的化學(xué)成分相似,力學(xué)性能接近,主要區(qū)別在于我們采用感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理得到的回火索氏體組織細(xì)小,而進(jìn)口材料回火索氏體粗大,均勻性差。
鋼號(hào)
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金相組織
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室溫力學(xué)性能
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35CrMo(中國(guó))
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細(xì)?;鼗鹚魇象w
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1130
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35CrMo(美國(guó))
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粗?;鼗鹚魇象w
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1150
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35CrMnMo(德國(guó))
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粗粒回火索氏體
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1040
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(2)井下爆破試驗(yàn) 井下爆破試驗(yàn)是根據(jù)美國(guó)石油工程師協(xié)會(huì)(API)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行的。試驗(yàn)在某油田現(xiàn)場(chǎng),采用清水壓井,在井深3000m、壓強(qiáng)29.4MPa下進(jìn)行爆破,試驗(yàn)結(jié)果列于下表中。爆破后將槍體提升至地面,檢查爆破后槍體脹量,國(guó)產(chǎn)35CrMo槍體脹量均符合API規(guī)定,小于3mm,其數(shù)據(jù)優(yōu)于進(jìn)口槍體。
材質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)
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金相組織
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井下試驗(yàn)條件
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爆破后槍體脹量/mm
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井深/m
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壓強(qiáng)/MPa
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API標(biāo)準(zhǔn)
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—
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—
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—
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≤3.0
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35CrMo(進(jìn)口)
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粗粒索氏體
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3000
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29.4
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2.5-3.0
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35CrMo(國(guó)產(chǎn))
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細(xì)粒索氏體
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3000
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29.4
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1.4-1.6
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經(jīng)過以上試驗(yàn)證明,經(jīng)高頻加熱設(shè)備感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理的35CrMo鋼管完全符合美國(guó)石油工程師協(xié)會(huì)(API)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,隨后在陸上和海上油井廣泛用于制造過油管射孔器的槍體材料,取得良好的效果。
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