[發明專利]一種微壓痕液壓鉗的卡瓦及包含該卡瓦的液壓鉗

有效

• 申請號: 201710005966.8
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106854740B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 吳立中
• 申請（專利權）人: 吳立中
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C38/02;C22C38/18;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C23C8/22;C23C8/66;C23C8/80;E21B19/16
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所11522
• 代理人: 惠磊

技術領域

本發明涉及一種微壓痕液壓鉗的卡瓦及包含該卡瓦的液壓鉗，適用于石油工程的技術領域。

背景技術

液壓動力鉗為開口型動力鉗，是油田修井作業時用于上、卸抽油桿、油管、套管、隔熱管、鉆桿及類似管柱螺紋的機械化設備?，F有的動力鉗主要由主鉗和背鉗組成，背鉗夾緊管柱接箍，主鉗夾緊管柱旋轉完成接管和卸管的工作。現有動力鉗的鉗口內側的牙座上配裝的牙塊都有較硬的硬度和鋒利的牙尖，使得在接箍時能夠將牙塊切入管柱從而卡緊防止油管墜井。每次操作以后，都會在管柱的外表面咬出一定深度的壓痕。多次使用以后，管柱的表面會出現損傷。由于油井中大量的二氧化碳和硫化氫的腐蝕，使得損傷的管柱表面被加速腐蝕，從而使其加速失效，大大增加了油氣田作業的成本、工作量和作業風險。更有甚者，近年來隨著非金屬管柱在油田上使用的增多，使得無壓痕動力鉗的需求越來越緊迫。

中國專利申請CN102061897A公開了一種微損傷擰扣機主鉗鉗頭夾緊機構，由鉗頭大齒輪、下顎板架、上顎板架、顎板、牙塊、滾輪、滾輪軸、復位彈簧、固定軸、固定軸套和制動盤等組成，鉗頭大齒輪內設有三個或三個以上的顎板，顎板上裝有滾輪軸、滾輪、牙塊和復位彈簧。該機構采用簡單、可靠的內曲面滾子爬坡多顎板夾緊機構，牙塊是由耐磨材料制成，并加大與管柱的接觸面積，起到夾緊管柱且不損傷管柱的作用，其經濟效益可觀。中國專利申請CN102061898A公開了一種微損傷擰扣機背鉗鉗頭夾緊機構，其中公開了類似的牙塊。

發明內容

本發明提供了一種微壓痕液壓鉗的卡瓦，通過本發明的制備方法制成的卡瓦片能夠滿足夾緊要求的同時，僅對管柱造成微小的損傷，因此很大地提高了油氣田作業的經濟性、可靠性和安全性。

根據本發明的微壓痕液壓鉗的卡瓦，由合金鋼制成，合金鋼由以下重量份的組分組成：C 0.17-0.19％、Si 2.1-2.5％、Cr 1.4-1.7％、Mn 2.2-2.8％、W 1.3-1.5％、Ti 0.06-0.08％、Mo 0.08-0.1％、Sb 0.03-0.06％、S 0.022-0.025％、P 0.012-0.014％、其余為鐵和不可避免的雜質；

其處理工藝如下：

(1)將沖壓好的工件表面進行清洗、拋光和脫脂處理；

(2)將預處理好的工件加熱到940-945℃進行正火處理3小時，然后通入空氣在12分鐘內冷卻至615-620℃，并使之保持該溫度1.5小時后空冷；

(3)在230℃下對滲碳爐進行干燥處理2小時；

(4)在滲碳爐的底部放入滲碳劑，將工件放入滲碳爐中，工件的上部也放入滲碳劑，將滲碳爐中溫度升至660-662℃保溫5小時，進行初滲；

(5)繼續升溫至810-815℃，保持2小時，同時持續滴入異丙醇；異丙醇的滴入量為10-12毫升/分鐘，碳勢為0.8％Cp；

(6)繼續升溫至925-930℃，保持60小時，同時持續滴入異丙醇；在此期間，前48小時為強滲階段，異丙醇的滴入量為20-22毫升/分鐘，碳勢為1.2％Cp；后12小時為擴散階段，異丙醇的滴入量為8-10毫升/分鐘，碳勢為0.8％Cp；

(7)隨爐降溫至840℃，通入冷風，溫度迅速降至590-592℃，保溫3小時，然后再次升溫至810-815℃，保溫2小時，同時持續滴入異丙醇；異丙醇的滴入量為10-12毫升/分鐘，碳勢為1.0％Cp；

(8)將工件取出放入油中淬火，待溫度降至130-135℃時，低溫回火至190-200℃，空冷；

(9)工件表面進行發黑處理，制得的卡瓦的硬度為56-62HRC。

優選地，滲碳劑由二氧化硅、炭黑、碳酸氫鈣、碳酸氫鈉、醋酸甲脂、丁烯酸甲脂按照質量比為1：0.3-0.34：0.12-0.15：0.1-0.13：0.2-0.23：0.06-0.08混合均勻制成。更優選地，滲碳劑由二氧化硅、炭黑、碳酸氫鈣、碳酸氫鈉、醋酸甲脂、丁烯酸甲脂按照質量比為1：0.33：0.15：0.12：0.21：0.06混合均勻制成。

優選地，合金鋼由以下重量份的組分制成：C 0.17％、Si 2.2％、Cr 1.6％、Mn 2.5％、W 1.5％、Ti 0.08％、Mo 0.1％、Sb 0.06％、S 0.024％、P 0.013％、其余為鐵和不可避免的雜質。

本發明的另一方面涉及一種微壓痕液壓鉗，包括背鉗和主鉗，其中部均設有卡瓦座，卡瓦座上間隔地周向固定有卡瓦，卡瓦為如上所述的卡瓦。