[发明专利]合金涂层抽油杆/光杆的疲劳试验试样及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抽油杆/光杆的疲劳试验试样及其制备方法，特别涉及一种合金涂层抽油杆/光杆的疲劳试验试样及其制备方法。

背景技术

疲劳性能是抽油杆和抽油光杆的重要性能。在油田实际应用中，抽油杆或抽油光杆的断裂原因大都为疲劳断裂。因此，检测抽油杆和抽油光杆的疲劳性能非常重要。

现有的抽油杆/光杆的疲劳试验标准主要有国家标准GB/T3075-82《金属轴向疲劳试验方法》和石油行业的行业标准SY/T5029-2006《抽油杆》。其中均对疲劳试验试样的要求作出了明确的规定。GB/T3075-82要求试样制备成“哑铃型”标准试样，即两端夹持端粗中间细的试样；而SY/T5029-2006要求采用带有墩粗端的实杆试样。

由于实际使用性能的需要，抽油杆/光杆表面要经过不同的表面处理工艺，如表面淬火等热处理，同时疲劳性能受杆体表面的影响程度很大，使得国家标准规定的“哑铃型”标准试样在制备和结果的代表性方面都较差，不适合在石油行业采用；而石油行业标准规定的带墩粗端实杆试样主要是针对表面无涂层的普通抽油杆/光杆的。

随着油田深井和高含水井的不断增多，通过表面喷焊镍基合金涂层已经成为很多普通抽油杆/光杆提高力学性能和耐蚀性能的途径。然而，由于表面喷焊涂层的存在，使得石油行业标准规定的带墩粗端实杆试样不再适用。首先，由于杆体表面存在涂层使得墩粗端无法进行后续加工，造成每一根抽油杆/光杆只能制备1个疲劳试样，造成极大的材料和成本浪费。其次，合金涂层通常比基体要硬和脆，因此如果按照原有标准直接在涂层表面进行夹持将会过早地在杆体表面形成疲劳源，不能反映杆体真实的疲劳性能。

因此，专门针对合金涂层抽油杆/光杆疲劳性能的检测、建立相应的疲劳试样非常必要。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术中无专门针对合金涂层抽油杆/光杆的疲劳试验试样的缺陷，提供一种合金涂层抽油杆/光杆的疲劳试验试样及其制备方法，本发明所述合金涂层抽油杆/光杆的疲劳试验试样可以较好地反映抽油杆/光杆杆材真正的疲劳性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种合金涂层抽油杆/光杆的疲劳试验试样，所述试验试样为一段短杆，所述短杆由两段无涂层基材和一段合金涂层基材三部分构成，两段无涂层基材均匀分布在短杆两端，合金涂层基材处于短杆的中央。

所述短杆长度为400mm～600mm。

所述每段无涂层基材长度为100mm～200mm。

所述合金涂层基材长度200mm～400mm。

所述合金为镍基合金。

本发明同时公开了一种所述的合金涂层抽油杆/光杆的疲劳试验试样的制备方法，包括下列步骤：

1、取一段较长抽油杆/光杆原始基材，根据疲劳试验需要确定疲劳试样的数量和长度，对原始基材进行标示划分，明确无涂层基材区域和合金涂层基材区域，保证两端的两段无涂层基材长度各为100mm～200mm，中央的合金涂层基材长度为200mm～400mm；

2、采用喷焊工艺在上一步骤中确定的合金涂层基材区域喷焊镍基自熔合金涂层，制备相应的合金涂层；

3、根据制备合金涂层前的标示，进行切割，即可得到多个所要求的疲劳试验试样。

所述原始基材为28.6mm直径规格的20CrMo抽油杆/光杆基材。

本发明所述的合金涂层抽油杆/光杆的疲劳试验试样在疲劳试验时夹持短杆两端的无涂层基材，在疲劳试验机上进行疲劳试验。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1.较好地避免直接夹持合金涂层引起非正常断裂的出现，能够反映合金涂层抽油杆/光杆真实的疲劳性能。

2.节约材料，节省费用，同时试样的制备方法简单易于控制和操作。

3.有利于合金涂层抽油杆/光杆生产和使用企业快速、便捷、高效地进行产品疲劳性能的检测，缩短产品的生产周期。

附图说明

图1是本发明所述合金涂层抽油杆/光杆的疲劳试验试样结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1    试样的制备