[发明专利]钛合金油管接箍表面的微弧氧化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种接头，尤其涉及一种钛合金油管接箍表面的微弧氧化处理方法。

背景技术

随着油气勘探和开采的环境越来越复杂，对油管的耐腐蚀性能提出了更高要求，同时油田希望能提高油管的使用寿命和反复使用次数，增强接头的抗粘扣性能，保证油管管柱的结构完整性和密封完整性。接箍的表面处理质量，是提高接头的耐磨性和抗粘扣性的重要因素，微弧氧化处理，可以大大提高接头的耐磨性，对提高接头的抗粘扣性具有良好的效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种钛合金油管接箍表面的微弧氧化处理方法，提高了微弧氧化陶瓷膜层的综合性能，使微弧氧化陶瓷膜层与基体结合牢固，结构致密，韧性高，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种钛合金油管接箍表面的微弧氧化处理方法，其处理方法如下：

a、酸洗除油：将钛合金油管接箍放在浓度为5～10％的盐酸溶液除油槽中，放置10-20分钟，进行除油处理；

b、清洗：将除油处理后的钛合金油管接箍放在清水清洗槽内用清水清洗5～10分钟；

c、装夹：通过钛合金油管接箍装夹工具将钛合金油管接箍吊装在已经配置好的电解液电解槽中，将阳极和阴极与电源连接好；

d、微弧氧化：控制电解液电解槽的电压持续升高到320～380V、电流持续升高到0.01～0.30A，并控制电解液电解槽的电解液温度为10～90度，电解液液体的酸碱度PH值为8～13；将步骤c装夹好的钛合金油管接箍放置在电解液电解槽内进行微弧氧化10～60分钟，使得钛合金油管接箍形成微弧氧化陶瓷膜层的厚度为10～15μm；

所述电解液电解槽中的电解液选用硅酸盐或/和磷酸盐或/和C₆H₅O₇Na₃·2H₂O或/和硼酸盐制成电解溶液；

e、卸掉装夹和清洗：卸掉钛合金油管接箍的装夹工具，在清水清洗槽中清洗钛合金油管接箍2～5分钟；

f、烘干处理：将钛合金油管接箍放入烘干炉中进行烘干处理，控制烘干炉的烘干温度在80～100℃，烘干处理时间为5～8分钟；

h、检测：用专用的膜厚检测仪检测钛合金油管接箍外部微弧氧化陶瓷膜层的膜层厚度，膜层厚度在10～15μm为达标产品，否则为次品。

本发明提供一种步骤d的优选技术方案，所述步骤d中在钛合金油管接箍微弧氧化时，控制电解液电解槽的电解液温度为20～60度。

本发明提供一种优选的钛合金油管接箍技术方案是：所述钛合金油管接箍的微弧氧化过程分为四个阶段，分别如下：

第一阶段，阳极氧化阶段：钛合金油管接箍表面光泽逐渐消失，有气泡产生，在钛合金油管接箍表面生成一层很薄且多孔的绝缘氧化膜；

第二阶段，火花放电阶段：随着电解液电解槽电压的升高，钛合金油管接箍外部逐步形成微弧氧化陶瓷膜层，然后钛合金油管接箍的微弧氧化陶瓷膜层被击穿，钛合金油管接箍的表面开始出现移动的密集明亮小火花；

第三阶段，微弧放电阶段：随着电解液电解槽的电压和钛合金油管接箍微弧氧化陶瓷膜层的增加，钛合金油管接箍表面的火花逐渐变大，移动速度相对减缓，膜层迅速生长；

第四阶段，弧放电阶段：随着钛合金油管接箍表面的氧化时间延长，钛合金油管接箍表面的微弧氧化陶瓷膜层达到一定厚度，微弧氧化陶瓷膜层的击穿变得越来越困难，开始出现少数更大的红色斑点，这些斑点不再移动，而是停在某一固定位置连续放电，并伴有尖锐的爆鸣声；在钛合金油管接箍外部形成厚度为10～15μm的微弧氧化陶瓷膜层。

对于电解液电解槽的设置，本发明优选的结构技术方案如下：所述电解液电解槽的槽体选用PP或者PVC材料制造而成，电解液电解槽的槽体外套通过不锈钢材料加固制造；在所述电解液电解槽的槽体内部或者外部设置有热交换制冷系统。

进一步优选的热交换制冷系统结构及其布置技术方案为：所述热交换制冷系统为冷却内胆或者冷却设备，所述电解液电解槽的槽体内部设置冷却内胆，或者在电解液电解槽的槽体外部设置有冷却设备。

本发明优选的步骤d中电解液电解槽设置技术方案是：所述步骤d中电解液电解槽的阴极材料选用不锈钢或者碳钢或者镍材料制造而成。

为了得到效果更佳的钛合金油管接箍微弧氧化陶瓷膜层，本发明优选的技术方案是：所述步骤d和步骤e之间具有步骤d1，