SE507439C2 - Friction welded drill rod and method of manufacturing the drill rod - Google Patents
Friction welded drill rod and method of manufacturing the drill rodInfo
- Publication number
- SE507439C2 SE507439C2 SE9602480A SE9602480A SE507439C2 SE 507439 C2 SE507439 C2 SE 507439C2 SE 9602480 A SE9602480 A SE 9602480A SE 9602480 A SE9602480 A SE 9602480A SE 507439 C2 SE507439 C2 SE 507439C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- component
- friction
- heat
- weld
- steel
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002436 steel type Substances 0.000 claims description 3
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 8
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017112 Fe—C Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 Ta and Zr Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000802 nitrating effect Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/129—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/06—Tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
Description
507 439 2 allt maskineri uppbäres pà borriggar och ofta körs tvâ maskiner i samma rigg. Med den mekaniserade metoden har det blivit möjligt att öka maskineffekterna. Därför utsätts stängerna för större krafter bàde vid schaktöppning och borrning. I verktyg för mekaniserad borrning är stängerna gängade och en separat krona monteras pà stången. Detta innebär att en stäng kan användas mycket längre än en helstàngsborr eftersom stången kan borras ytterligare med en ny krona monterad därvid istället för att kastas. Vattenspolning innebär en risk för korrosionsutmattning, speciellt eftersom vattnet i t ex gruvor ofta är surt och därför extra korrosivt. 507 439 2 All machinery is supported on drilling rigs and often two machines are run in the same rig. With the mechanized method, it has become possible to increase the machine effects. Therefore, the rods are subjected to greater forces both at shaft opening and drilling. In tools for mechanized drilling, the rods are threaded and a separate crown is mounted on the rod. This means that a rod can be used much longer than a full rod drill because the rod can be drilled further with a new crown mounted thereon instead of being thrown. Water flushing involves a risk of corrosion fatigue, especially since the water in mines, for example, is often acidic and therefore extra corrosive.
Den mest utsatta delen vid denna typ av stänger är den gängade änden och speciellt släppningsdelen mellan stàngens fulla tvärsnitt och gängan. i E l f. .The most exposed part of this type of rod is the threaded end and especially the release part between the full cross section of the rod and the thread. i E l f.
Ett syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en friktionssvetsad borrstàng varvid änddelen/arna har ett unikt motstånd mot korrosionsutmattning i kombination med att den värmepàverkade zonen hos svetsen är lika hàllfast som själva stången.An object of the present invention is to provide a friction-welded drill rod, the end part (s) having a unique resistance to corrosion fatigue in combination with the fact that the heat-affected zone of the weld is as durable as the rod itself.
Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anordna en friktionssvetsad borrstàng som har en höghàllfast svets.Another object of the present invention is to provide a friction welded drill rod having a high strength weld.
Ytterligare ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en värmebehandlingsmetod vid làg temperatur för att framställa en borrstàng motstàndskraftig mot utmattningskorrosion utan att avhärda de mest lastpákända delarna hos stången, d v s vid gängan, änddelens/arnas spolhál och vid släppningen mellan gängan och stàngkroppen.Yet another object of the present invention is to provide a low temperature heat treatment method for making a drill rod resistant to fatigue corrosion without curing the most load bearing parts of the rod, i.e. at the thread, end portion (s) coil hole and at the release.
Ytterligare ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en effektiv metod för att tillverka borrstänger, sammansatta av tvà eller flera stycken, vilka friktionssvetsats samman utan efterföljande uppkolning eller annan högtemperaturbehandling. 507 439 E I . . E.Yet another object of the present invention is to provide an efficient method of making drill rods, composed of two or more pieces, which are friction welded together without subsequent carbonization or other high temperature treatment. 507 439 E I. . E.
Fig. 1 visar en ände hos en gängad borrstàng enligt föreliggande uppfinning i ett längssnitt. Fig. 2 visar ett schematiskt Fe-C fasdiagram för ett material som används i borrstången enligt föreliggande uppfinning. Fig. 3 visar hårdhetsfördelningen, med en prickad kurva, fràn ytan in till kärnan efter nitrokarburering av ett konventionellt bergborrstàl (såsom 552534) medan den heldragna linjen i samma diagram visar en hárdhetsfördelning i längsled för den nitrokarburerade, gängade änddelen (till höger) och genom friktionssvetsen in i stången (till vänster), den senare är vanligen ej värmebehandlad efter varmvalsning. Fig. 4B visar en stàlsvets enligt föreliggande uppfinning i längssnitt. Fig. 5 visar en kontinuerlig anlöpningskurva för ett stål lämpat för föreliggande uppfinning, medan den prickade linjen beskriver ett exempel på anlöpningskurva för ett konventionellt borrstål.Fig. 1 shows one end of a threaded drill rod according to the present invention in a longitudinal section. Fig. 2 shows a schematic Fe-C phase diagram of a material used in the drill rod according to the present invention. Fig. 3 shows the hardness distribution, with a dotted curve, from the surface into the core after nitrocarburization of a conventional rock drill steel (such as 552534) while the solid line in the same diagram shows a hardness distribution longitudinally of the nitrocarburized, threaded end part (right) and through the friction weld into the rod (left), the latter is usually not heat treated after hot rolling. Fig. 4B shows a steel weld according to the present invention in longitudinal section. Fig. 5 shows a continuous tempering curve for a steel suitable for the present invention, while the dotted line describes an example of tempering curve for a conventional drill steel.
E I. I' I.. FI. I E..E I. I 'I .. FI. I E ..
Borrstàngen 10 för slående borrning innefattar en första komponent 25, innefattande en gängad del 11 ansluten till en släppningsdel 12, vilken ansluter till en kort stångdel 16. Den gängade delen 11 ansluter framåt till en slagyta 17. Den första komponenten 25 är ansluten till en andra komponent 22, vilken företrädesvis är en lång stångdel 13. En spolkanal 26 är anordnad centralt i borrstàngen 10. Den korta stångdelen 16 har ungefär samma diameter som stångdelen 13.The drill rod 10 for striking drilling comprises a first component 25, comprising a threaded part 11 connected to a release part 12, which connects to a short rod part 16. The threaded part 11 connects forward to a striking surface 17. The first component 25 is connected to a second component 22, which is preferably a long rod portion 13. A flushing channel 26 is arranged centrally in the drill rod 10. The short rod portion 16 has approximately the same diameter as the rod portion 13.
Borrstángen, som skall tillverkas, innefattar vanligen den stationära eller icke roterbara komponenten 25 och den roterbara komponenten 22. Komponenterna 22, görs av stål och innan friktionssvetsningen startar är materialet vid varje ände, som skall svetsas, homogent i kärnan och kallas som sådant utgàngsmaterial.The drill rod to be manufactured usually comprises the stationary or non-rotatable component 25 and the rotatable component 22. The components 22 are made of steel and before the friction welding starts, the material at each end to be welded is homogeneous in the core and is called as such a starting material.
Före friktionssvetsning, nitrokarburiseras änden på komponenten 25 för att öka korrosionsmotståndet jämfört med uppkolad eller normaliserad yta. Ett nitrokarburiserat skikt betecknas 14 i Fig. 4B och dess djup är cirka 0,3 mm.Prior to friction welding, the end of the component 25 is nitrocarburized to increase the corrosion resistance compared to the carbonized or normalized surface. A nitrocarburized layer is designated 14 in Fig. 4B and its depth is about 0.3 mm.
Alternativt kan andra typer av värmebehandlingar vid låg temperatur användas, 507 439 4 såsom Blackniteæ, Colournitel), Teniferl), etc. Värmebehandling vid låg temperatur innebär här att stålet har värmts till under A1 temperatur, se x i Fig. 2, d v s det är ej möjligt med fasomvandling till austenit (gamma-fas).Alternatively, other types of heat treatments at low temperature can be used, such as Blackniteæ, Colournitel), Teniferl), etc. Heat treatment at low temperature here means that the steel has been heated to below A1 temperature, see xi Fig. 2, ie it is not possible with phase conversion to austenite (gamma phase).
Med konventionella bergborrstål av typen 552534 för drifterstänger ger Blacknitel), etc., alltför låg hårdhet beroende pà en anlöpningseffekt under värmebehandlingen, se den prickade kurvan i Fig. 3. Stálet som skall värmebehandlas genom nitrokarburisering (eller Blacknitell, Colournitell, etc.) skall ha högt anlöpningsmotstånd (varmhårdhet) och ett sekundärt varmhårdnande kring temperaturen (550-610 °C, vanligen kring 580 °C) för nitrokarburisering, så att kärnhårdheten ej faller under 440 HV1 (kg Vickers hårdhet) och företrädesvis ej under 450 HV och kommer därmed att ge det nitrokarburiserade skiktet 14 ett gott stöd för att motstå slagenergin från chockvågorna under slående borrning, se den kontinuerliga kurvan i Fig. 3 och den kontinuerliga anlöpningskurvan i Fig. 4.With conventional rock drill steel of the type 552534 for operating rods, Blacknitel), etc., gives too low hardness due to a tempering effect during the heat treatment, see the dotted curve in Fig. 3. The steel to be heat-treated by nitrocarburization (or Blacknitell, Colournitell, etc.) must have high annealing resistance (hot hardness) and a secondary hot hardening around the temperature (550-610 ° C, usually around 580 ° C) for nitrocarburization, so that the core hardness does not fall below 440 HV1 (kg Vickers hardness) and preferably not below 450 HV and thus to give the nitrocarburized layer 14 a good support to withstand the impact energy from the shock waves during striking drilling, see the continuous curve in Fig. 3 and the continuous tempering curve in Fig. 4.
Funktionen hos utrustningen för friktionssvetsning, ej visad, förklaras härefter. Ett chuckorgan öppnas och den gängade delen 25 insättes däri. Chuckorganet stängs för att gripa skaftet i ett linjerat läge. Sedan öppnas spännorgan och borrstångens 25 ände införs däri. Spännorganet stängs för att gripa stången i ett linjerat läge. Sedan börjar borrkronan att rotera och spännorganet för stàngens fria ände mot och i kontakt med kronans fria ände. Värmen som uppstår under friktionssvetsning gör anslående ändar smidbara. Komponenternas relativa rotation stoppas och komponenterna trycks samman ytterligare samt kyls, som i Fig. 4B. Metoden för friktionssvetsning är mer detaljerat beskriven i SE-A-9502l 53-1 och inkorporeras härmed i föreliggande beskrivning.The function of the friction welding equipment, not shown, is explained below. A chuck member is opened and the threaded portion 25 is inserted therein. The chuck member closes to grip the shaft in a aligned position. Then clamping means are opened and the end of the drill rod 25 is inserted therein. The clamping member closes to grip the rod in a aligned position. Then the drill bit begins to rotate and the clamping means for the free end of the rod towards and in contact with the free end of the bit. The heat generated during friction welding makes striking ends malleable. The relative rotation of the components is stopped and the components are further compressed and cooled, as in Fig. 4B. The method of friction welding is described in more detail in SE-A-95021 53-1 and is hereby incorporated in the present description.
Normalt erhåller borrstål alltför mjuk kärnhårdhet efter nitrokarburisering, kring 300 HV1, och är ej lämpliga för slående borrning, se den prickade linjen i Fig. 3. Vid slående borrning blir såväl stångytan som stångens kärna utsatta för stora utmattningsspänningar från chockvàgor och fràn vridmoment och böjkrafter. Detta innebär att det är viktigt att ytan och kärnan har en hållfasthet tillräcklig för att 507 439 motstå dessa utmattningsspänningar. Dessutom kräver det stora trycket på gängorna under slående borrning tillräcklig kärnhårdhet för att stödja det nitrokarburiserade skiktet. Vi har funnit det möjligt att erhålla tillräcklig hårdhet och utmattningshållfasthet i kärnan genom att använda ett stål som har en kemisk sammansättning så att stålet efter varmvalsning och kylning till en normal hårdhet kring 400 HV1, kan nitrokarburiseras vid cirka 580°C och samtidigt öka hàrdheten genom sekundär härdning till åtminstone 440 HV1, såsom visas med den kontinuerliga linjen i Fig. 3. Ståltypen ger också en hårdhet i de mjuka zonerna kring smältlinjen som är åtminstone 390 HV1, d v s ungefär samma som i konventionella stångstàl. Kärnhårdhetsprofiler visas i Fig. 4A. Det är också möjligt att nitrokarburisera full stånglängd för att erhålla åtminstone 440 HV1 i kärnhårdhet.Normally, drilling steels obtain too soft core hardness after nitrocarburization, around 300 HV1, and are not suitable for striking drilling, see the dotted line in Fig. 3. During striking drilling, both the rod surface and the rod core are exposed to large fatigue stresses from shock waves and from bends . This means that it is important that the surface and the core have a strength sufficient to withstand these fatigue stresses. In addition, the high pressure of the threads during striking drilling requires sufficient core hardness to support the nitrocarburized layer. We have found it possible to obtain sufficient hardness and fatigue strength in the core by using a steel that has a chemical composition so that the steel after hot rolling and cooling to a normal hardness around 400 HV1, can be nitrocarburized at about 580 ° C and at the same time increase the hardness by secondary hardening to at least 440 HV1, as shown by the continuous line in Fig. 3. The steel type also gives a hardness in the soft zones around the melting line which is at least 390 HV1, ie approximately the same as in conventional bar steel. Core hardness profiles are shown in Fig. 4A. It is also possible to nitrocarburize full rod length to obtain at least 440 HV1 in core hardness.
I jämförelse med ett konventionellt borrstàl skall ett lämpligt stål ha högre varmhållfasthet och ett sekundärt varmhårdnande mellan 550-610 °C. Med ”högre varmhållfasthet” menas här att stålet som används i samband med föreliggande uppfinning har en varmhållfasthet kring 200 HV1 vid 600°C, att jämföras med ett konventionellt stål varvid varmhållfastheten är kring 100 HV1 vid 600 °C.Compared to a conventional drill steel, a suitable steel should have a higher heat strength and a secondary thermosetting between 550-610 ° C. By "higher heat strength" is meant herein that the steel used in connection with the present invention has a heat strength of around 200 HV1 at 600 ° C, to be compared with a conventional steel in which the heat strength is around 100 HV1 at 600 ° C.
Den kontinuerliga anlöpningskurvan i Fig. 5 beskriver ett exempel på ett intervall S för sekundärt hårdnande för ett stål lämpat för föreliggande uppfinning, medan den prickade linjen beskriver ett exempel på en anlöpningskurva för ett konventionellt stål för borrstänger vars anlöpningstid är cirka 1 timme.The continuous tempering curve in Fig. 5 describes an example of a secondary hardening interval S for a steel suitable for the present invention, while the dotted line describes an example of a tempering curve for a conventional steel for drill rods whose tempering time is about 1 hour.
Kärnhårdheten hos den mjukaste delen av HAZ i borrstången enligt föreliggande uppfinning är ungefär (d v s i 5%) lika som utgångsmaterialets hårdhet.The core hardness of the softest part of the HAZ in the drill rod according to the present invention is approximately (i.e. in 5%) equal to the hardness of the starting material.
Komponenterna 22, 25 skall ha en hårdhet i den värmepåverkade zonen (HAZ) vilken är jämförbar med kärnhårdheten i stången och vanligen högre än 400.Components 22, 25 should have a hardness in the heat affected zone (HAZ) which is comparable to the core hardness of the rod and usually higher than 400.
Följande gäller för åtminstone den komponent som har det svagaste tvärsnittet.The following applies to at least the component with the weakest cross section.
Hållfastheten i den värmepåverkade zonen är jämförbar med den i det ej värmepåverkade utgångsmaterialet. Hàrdheten, visad med en linje l i Fig. 4A, i den 507 459 6 konventionellt mjuka zonen är åtminstone pá samma nivå som den normala kärnhårdheten, i en konventionell, normaliserad borrstång, d v s högre än 390 HV1.The strength in the heat-affected zone is comparable to that in the non-heat-affected starting material. The hardness, shown by a line 1 in Fig. 4A, in the conventionally soft zone is at least at the same level as the normal core hardness, in a conventional, normalized drill rod, i.e. higher than 390 HV1.
Huvudbeståndsdelarna, vanligen Cr, Mo och V, hålls på en nivå som ger en kärnhårdhet efter nitrokarburisering om åtminstone 440 HV1 och en HAZ hårdhet om minst 390 HV1.The main constituents, usually Cr, Mo and V, are maintained at a level giving a core hardness after nitrocarburization of at least 440 HV1 and a HAZ hardness of at least 390 HV1.
Området för den kemiska sammansättningen hos en ståltyp i den gängade komponenten 25 eller i båda komponenterna 22, 25 är, i vikt-°/°: 0.15-0.50 C; max 0.15 Si; min 0.2 Mn; 0.5-1.5 Cr; 0.5-4 Ni; 0.5-2 Mo; max 0.5 V; max 0.5 W; max 0.5 Ti; max 0.1 Nb och 0.05 Al, varvid balansen utgörs av Fe. Ett exempel på ett sådant stål är 0.32 C; 0.9 Si; 1,0 Cr; 0.5 Ni; 1.0 Mo och 0.1 V, varvid balansen utgörs av Fe. Även små halter av andra ämnen som bildar karbider, nitrider eller nitreringskarbider, såsom Ta och Zr är möjliga att använda i stålet eftersom dessa ämnen såväl ger en sekundärhårdnande effekt som saktar ned korntillväxten. Al och B är ett annat ämne som kan användas som kornförfinande tillsats tillsammans med kväve.The range of the chemical composition of a steel type in the threaded component 25 or in both components 22, 25 is, in weight ° / °: 0.15-0.50 C; max 0.15 Si; min 0.2 Mn; 0.5-1.5 Cr; 0.5-4 Ni; 0.5-2 Mo; max 0.5 V; max 0.5 W; max 0.5 Ti; max 0.1 Nb and 0.05 Al, the balance being Fe. An example of such a steel is 0.32 C; 0.9 Si; 1.0 Cr; 0.5 Ni; 1.0 Mo and 0.1 V, the balance being Fe. Even small levels of other substances that form carbides, nitrides or nitrating carbides, such as Ta and Zr, are possible to use in the steel because these substances both provide a secondary hardening effect and slow down the grain growth. Al and B are another substance that can be used as a grain refining additive together with nitrogen.
Mer specifikt består metoden att tillverka en friktionssvetsad produkt för bergborrning av stegen: anordna ett utgångsmaterial, vilket har hög varmhållfasthet, värmebehandla den gängade delen 11, den inre kanalen 26 och släppningsdelen 12 hos den första komponenten 25 mot utmattningskorrosion företrädesvis genom att nitrokarburisera den första komponenten 25, anordna spännorgan för att hålla den första komponenten 25, anordna rotationsorgan för att rotera den andra komponenten 22, sätt samman den första och den andra komponentens fria ändar och rotera den första och den andra komponenten relativt varandra för att bilda en svets 27 och kyl svetsen till rumstemperatur och håll den lägsta kärnhårdheten i den värmepåverkade zonen över 390 HV1. Det är emellertid underförstått att vilken som helst av de två komponenterna 22 eller 25 kan vara stationär medan den 507 439 7 intilliggande komponenten 25 eller 22 är roterbar under friktionssvetsning. De fria ändarna hos den roterbara 22 och den icke roterbara 25 komponenten är företrädesvis fria frán fogberedning och har ändytor vilka är i huvudsak vinkelräta mot en komponenternas rotationsaxel.More specifically, the method of making a friction welded product for rock drilling consists of the steps: arranging a starting material which has high heat strength, heat treating the threaded part 11, the inner channel 26 and the release part 12 of the first component 25 against fatigue corrosion preferably by nitrocarburizing the first component 25, arranging clamping means for holding the first component 25, arranging rotating means for rotating the second component 22, assembling the free ends of the first and second components and rotating the first and second components relative to each other to form a weld 27 and cooling weld to room temperature and keep the lowest core hardness in the heat affected zone above 390 HV1. It is to be understood, however, that either of the two components 22 or 25 may be stationary while the adjacent component 25 or 22 is rotatable during friction welding. The free ends of the rotatable 22 and the non-rotatable component are preferably free of joint preparation and have end surfaces which are substantially perpendicular to the axis of rotation of the components.
Således är de huvudsakliga särdragen hos föreliggande uppfinning att anvisa en borrstàng varvid risken för utmattningskorrosion minskas i den gängade delen 1 1 och i släppningsdelen 12 genom värmebehandling, företrädesvis genom att först separat nitrokarburisera den första komponenten 25 och sedan friktionssvetsa den första komponenten till en stång 13 som kan vara uppkolad, normaliserad, nitrokarburiserad, etc.Thus, the main features of the present invention are to provide a drill rod in which the risk of fatigue corrosion is reduced in the threaded part 11 and in the release part 12 by heat treatment, preferably by first separately nitrocarburizing the first component 25 and then friction welding the first component to a rod 13. which may be carbonized, normalized, nitrocarburized, etc.
Claims (7)
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9602480A SE507439C2 (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Friction welded drill rod and method of manufacturing the drill rod |
| CA002257488A CA2257488A1 (en) | 1996-06-24 | 1997-06-11 | Friction welded drill rod and method for manufacturing the rod |
| BR9709852A BR9709852A (en) | 1996-06-24 | 1997-06-11 | Drill rod welded by friction and process for manufacturing the same |
| EP97928579A EP0912289A1 (en) | 1996-06-24 | 1997-06-11 | Friction welded drill rod and method for manufacturing the rod |
| AU32804/97A AU716765B2 (en) | 1996-06-24 | 1997-06-11 | Friction welded drill rod and method for manufacturing the rod |
| PCT/SE1997/001013 WO1997049520A1 (en) | 1996-06-24 | 1997-06-11 | Friction welded drill rod and method for manufacturing the rod |
| JP10502780A JP2001502021A (en) | 1996-06-24 | 1997-06-11 | Friction welded drill rod and method of manufacturing the rod |
| ZA9705283A ZA975283B (en) | 1996-06-24 | 1997-06-13 | A drill rod and method for its manufacturing. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9602480A SE507439C2 (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Friction welded drill rod and method of manufacturing the drill rod |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9602480D0 SE9602480D0 (en) | 1996-06-24 |
| SE9602480L SE9602480L (en) | 1997-12-25 |
| SE507439C2 true SE507439C2 (en) | 1998-06-08 |
Family
ID=20403125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9602480A SE507439C2 (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Friction welded drill rod and method of manufacturing the drill rod |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0912289A1 (en) |
| JP (1) | JP2001502021A (en) |
| AU (1) | AU716765B2 (en) |
| BR (1) | BR9709852A (en) |
| CA (1) | CA2257488A1 (en) |
| SE (1) | SE507439C2 (en) |
| WO (1) | WO1997049520A1 (en) |
| ZA (1) | ZA975283B (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE520893C2 (en) * | 2002-02-21 | 2003-09-09 | Sandvik Ab | Elements for striking rock drilling, comprising at least one thread |
| SE523940C2 (en) * | 2002-03-12 | 2004-06-08 | Sandvik Ab | Drill bit for rock drilling and a method for manufacturing the drill bit |
| SE524322C2 (en) * | 2002-09-24 | 2004-07-27 | Sandvik Ab | Drill rod and method of manufacturing this |
| SE525664C2 (en) * | 2003-05-16 | 2005-03-29 | Atlas Copco Secoroc Ab | Joint bar and method of making it |
| JP2008087003A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Toyota Motor Corp | Friction welding member |
| RU2375142C2 (en) * | 2007-11-14 | 2009-12-10 | Владимир Алексеевич Головченко | Method of manufacture of drill rods for drill machines of percussive action |
| JP5523373B2 (en) | 2011-02-18 | 2014-06-18 | 三菱マテリアル株式会社 | Hollow steel rod for excavation and manufacturing method thereof |
| CN103008871A (en) * | 2012-12-14 | 2013-04-03 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司工程服务公司 | Friction welding process for novel bainite/martensite duplex-phase steel drill pipe |
| EP2746419A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-25 | Sandvik Intellectual Property AB | Bainitic steel for rock drilling component |
| JP6201534B2 (en) * | 2013-08-30 | 2017-09-27 | 大同特殊鋼株式会社 | Steel for carburized parts |
| CN110042319A (en) * | 2019-05-20 | 2019-07-23 | 广州广钢新材料股份有限公司 | A kind of rebar for low temperature and its production process |
| WO2023162502A1 (en) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | 国立大学法人大阪大学 | Solid-phase welding method and solid-phase welding joint |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4817852A (en) * | 1987-10-08 | 1989-04-04 | T. H. Industries | Method of replacing drill bit heads |
| SE507440C2 (en) * | 1996-06-20 | 1998-06-08 | Sandvik Ab | Friction welded drill rod and method of manufacturing the drill rod |
-
1996
- 1996-06-24 SE SE9602480A patent/SE507439C2/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-06-11 BR BR9709852A patent/BR9709852A/en not_active IP Right Cessation
- 1997-06-11 WO PCT/SE1997/001013 patent/WO1997049520A1/en not_active Ceased
- 1997-06-11 EP EP97928579A patent/EP0912289A1/en not_active Withdrawn
- 1997-06-11 JP JP10502780A patent/JP2001502021A/en active Pending
- 1997-06-11 AU AU32804/97A patent/AU716765B2/en not_active Ceased
- 1997-06-11 CA CA002257488A patent/CA2257488A1/en not_active Abandoned
- 1997-06-13 ZA ZA9705283A patent/ZA975283B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1997049520A1 (en) | 1997-12-31 |
| AU3280497A (en) | 1998-01-14 |
| CA2257488A1 (en) | 1997-12-31 |
| SE9602480D0 (en) | 1996-06-24 |
| SE9602480L (en) | 1997-12-25 |
| BR9709852A (en) | 1999-08-10 |
| JP2001502021A (en) | 2001-02-13 |
| ZA975283B (en) | 1998-01-05 |
| EP0912289A1 (en) | 1999-05-06 |
| AU716765B2 (en) | 2000-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE507440C2 (en) | Friction welded drill rod and method of manufacturing the drill rod | |
| SE507439C2 (en) | Friction welded drill rod and method of manufacturing the drill rod | |
| US6386810B1 (en) | High strength screw | |
| SE506178C2 (en) | Friction welded product for rock drilling as well as process for manufacturing the product | |
| KR100952558B1 (en) | How to extend the service life of alloy steel weld joints by eliminating and reducing heat affected zones | |
| JPS61289973A (en) | Method for fixing blade to outer periphery of rotor main body of steam turbine | |
| JP2006026399A (en) | Bat formed of carburized steel | |
| US8961144B2 (en) | Turbine disk preform, welded turbine rotor made therewith and methods of making the same | |
| WO2020153185A1 (en) | Drill tool and method for producing same | |
| US3295613A (en) | Composite drill rod and method for making the same | |
| US5988301A (en) | Drill rod and method for its manufacture | |
| WO2001042615A2 (en) | Drill rod | |
| JP2000256746A (en) | Heat treatment method for hollow steel rod | |
| SE525664C2 (en) | Joint bar and method of making it | |
| JPS61149462A (en) | Cored steel for of rock drill | |
| JP7440762B2 (en) | Joining member, joining joint, manufacturing method of joining joint, and manufacturing method of joining member | |
| JP4170212B2 (en) | Induction hardening steel with excellent cold workability | |
| JP2004002968A (en) | Hollow steel hexagonal rod and its induction hardening method | |
| WO2025099057A1 (en) | Nickel based wear protection for a dth drilling assembly | |
| PL178889B1 (en) | Method of making or regenerating drill rods | |
| Manohar | Failure Analysis of a Hammer Drill Shaft under Complex Loading Paths and Severe Environmental Conditions | |
| JP2021013950A (en) | Method for joining aluminum alloy material | |
| JPH09157795A (en) | Shaft part and production thereof | |
| JPH0529057B2 (en) | ||
| JPH0543941A (en) | High strength shaft parts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |