宝鸡石油机械厂与西安交大合作研制的轻型吊卡

吊卡亦是石油钻机提升系统的重要工具。在试制成功轻型吊环的基础上，宝鸡石油机械厂与西安交通大学协作，开展了轻型吊卡的研制。经过一年多的反复试验，已试制出4⅟₂in×150t外平钻杆吊卡和5in×250t外平钻杆吊卡，重量比苏联和美国同规格的调质钢吊卡轻得多。表24为国产轻型吊卡与苏联笨重吊卡材料、力学性能对比，表25为各国吊卡重量比较。图23为国产轻型吊卡与苏联笨重吊卡的外形。

图23 吊卡对比

表24 新旧吊卡材料力学性能对比

表25 各国吊环重量比较表

①苏联为125t。

②苏联为200t级。

轻型吊卡工艺流程是：锻造→预先热处理→机加工→最后热处理→电解加工→装配→负荷试验。(www.xing528.com)

锻造：采用自由锻。其锻造温度和冷却规范与吊环同。

热处理：预先热处理的正火和高温回火均在箱式电阻炉内进行，其目的是软化锻坯，使便于机加工，并为最后热处理做好显微组织的准备。工艺规范为：（930±10）℃保温2～3h空冷，690～700℃保温6h空冷。最后热处理是在机加工基本完成的情况下进行的。为了除去机加工应力，尽可能减少淬火变形，淬火前进行去应力回火，即在550℃左右保温4h空冷。淬火加热在中温盐浴炉内进行。回火在旋风式回火炉内进行，工艺规范为：（930±10）℃保温45～80分钟淬油，（250±10）℃保温5～8h空冷。

机加工：几乎全部机加工均在最后热处理前完成。此时，锻坯经预先热处理软化，硬度≤269HBW，和一般结构钢锻坯区别不大。经最后热处理，硬度虽达到45HRC以上，但机加工工作量极小，只需在主体和活页组装成一体后车成吊卡与钻杆的接触面。

轻型吊卡通过电测、三维光弹等试验应力分析，在结构方面作了某些合理的改进，并采用电解加工去除多余的材料，做到接近等强度结构，进一步减轻了重量。

轻型吊卡均逐个通过负荷试验。例如4⅟₂in×150t外平钻杆吊卡，按技术标准规定需通过225t试验负荷。而该种轻型吊卡在试制阶段已试验到280t仍未残余变形，对比试验的同规格苏联笨重吊卡在负荷225t时即出现显著的残余变形。经在四川石油管理局、长庆油田、五七油田试用，1973年已投入小批试生产。