随着钻井技术的进步,对钻具接头耐磨性的要求越来越高,必须使用高性能的耐磨材料,才能适应不同类型钻井的需要。国外进口焊丝性能好,但价格昂贵。为了尽快摆脱“进口焊丝价格昂贵,国内油田难以承受”的困难局面,也为了提高中国钻井公司在国际招标运做中的竞争力,国内相继有单位开展高性能耐磨带焊接材料与进口焊材国产化的攻关工作,并且取得了可喜的进展。新型钻杆接头耐磨带堆焊材料KB100就是其中一例。为了消除碳化钨、碳化铬堆焊材料的缺陷,同时提高堆焊材料的冲击韧性,KB100是焊缝基体组织为低碳马氏体的堆焊材料。对堆焊层进行磨抛、腐蚀后,观察焊缝金相组织。耐磨带焊态组织为低碳板条马氏体和少量残余奥氏体无预热情况下无明显的裂纹,马氏体束尺寸较小,残余奥氏体较少因而导致基体硬度较高,这是由于马氏体相界面阻碍位错运动而造成。另外,当合金中碳含量低,氮含量<0.64%时,堆焊合金硬度会随氮含量增加急剧上升,主要是因为基体组织会形成含氮渗碳体Fe23(CN)5,因而保证了其具有高的硬度。该焊丝具有价格便宜,工艺简便,可以重复堆焊等优点。对比试验表明,KB100耐磨带的磨损率低于Fe-50铁基合金粉耐磨带,它的耐磨性能与进口材料相当。

钻杆接头耐磨带实质上是一个隔离带,用以保护钻杆接头和套管免遭强烈磨损,应当具有较高的耐磨性和适度的减磨性。耐磨带堆焊材料的重大突破是我国耐磨带技术发展的必要条件,而引进焊材的国产化则是耐磨带技术发展的充分条件。“材料控制性能”理论,在钻杆接头耐磨带技术发展过程中起到了积极的推动作用。