[发明专利]采用摩擦搅拌处理加工管道的环形加硬接头的方法

权利要求书

1.一种处理焊接至用在井眼操作中的工具的表面的磨损降低材料的方法，包括下述步骤：

将磨损降低材料摩擦搅拌到工具的所述表面中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中摩擦搅拌包括在摩擦搅拌处理销上施加向下的作用力并转动摩擦搅拌处理销，以产生摩擦热，以便所述销进入合金和工具表面并在合金和工具中产生塑化区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其中硬化面合金包括铁基合金。

4.根据权利要求1所述的方法，其中硬化面合金包括分散在其中的碳化钨颗粒。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在摩擦搅拌之后，焊缝具有降低的平均粗糙高度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中该工具包括工具接头、钻铤和稳定器中的一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在摩擦搅拌之前，磨损降低材料具有范围为从45-55洛氏C的硬度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中在摩擦搅拌之后，磨损降低材料具有范围为从50-70洛氏C的硬度。

9.根据权利要求7所述的方法，其中摩擦搅拌使磨损降低材料的硬度增加约5-15洛氏C。

10.一种改进用在井眼操作中的工具上的磨损降低材料的性能的方法，包括下述步骤：

在工具的至少一部分上执行至少一种热处理；

采用金属气电焊将硬化面合金焊接至工具的表面；以及

将磨损降低材料摩擦搅拌到工具的表面中。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括下述步骤：

在工具的至少一部分上执行至少第二热处理。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少一种热处理在焊接之前发生。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少第二热处理在焊接之后、摩擦搅拌之前发生。

14.根据权利要求10所述的方法，其中摩擦搅拌包括至少一个搅拌通道。

15.根据权利要求14所述的方法，其中摩擦搅拌包括至少两个搅拌通道。

16.根据权利要求10所述的方法，其中摩擦搅拌包括在摩擦搅拌处理销上施加向下的作用力并转动摩擦搅拌处理销，以产生摩擦热，以便所述销进入合金和工具表面并在合金和工具中产生塑化区域。

17.根据权利要求10所述的方法，其中硬化面合金包括铁基合金。

18.根据权利要求10所述的方法，其中硬化面合金包括分散在其中碳化钨颗粒。

19.根据权利要求10所述的方法，其中在摩擦搅拌之后，焊缝具有降低的平均粗糙高度。

20.根据权利要求10所述的方法，其中该工具包括工具接头、钻铤和稳定器中的一种。

21.一种改进用在井眼操作中的工具上的磨损降低材料的性能的方法，包括下述步骤：

通过热喷涂将硬化面合金沉积在工具的表面上；以及

将磨损降低材料摩擦搅拌到工具的表面中。

22.根据权利要求21所述的方法，其中摩擦搅拌包括至少一个搅拌通道。

23.根据权利要求22所述的方法，其中摩擦搅拌包括至少两个搅拌通道。

24.根据权利要求21所述的方法，其中摩擦搅拌包括在摩擦搅拌处理销上施加向下的作用力并转动摩擦搅拌处理销，以产生摩擦热，以便所述销进入合金和工具表面并在合金和工具中产生塑化区域。

25.根据权利要求21所述的方法，其中硬化面合金包括铁基合金。

26.根据权利要求21所述的方法，其中硬化面合金包括分散在其中的碳化钨颗粒。

27.根据权利要求21所述的方法，其中在摩擦搅拌之后，焊缝具有降低的平均粗糙高度。

28.根据权利要求21所述的方法，其中该工具包括工具接头、钻铤和稳定器中的一种。