[发明专利]一种钛合金套管接头的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛合金套管接头的加工方法，属于金属材料热加工技术领域。

背景技术

世界范围内对油气资源需求量的增加，需要开发越来越多的油气井。油套管是钻井、完井和安全采油气的重要基础材料，一般占整个石油管消费量的四分之三。钛合金比强度高，自重产生的应力较小，可降低应力腐蚀倾向，已作为新型套管材料应用于油气开采。采用表面技术进一步提高其表面性能，满足石油生产和恶劣环境对油套管性能的要求，延长使用寿命，降低生产成本具有显著意义。

发明内容

本发明旨在提供一种钛合金套管接头的加工方法，所获得的钛合金套管接头具有优异的耐蚀抗磨性。

本发明提供的一种钛合金套管接头的加工方法，包括以下步骤：

(1)钛合金套管接头预处理：将钛合金套管接头表面除油后使用丙酮清洗，并干燥；

(2)将预处理好的钛合金套管接头放入箱式电阻炉炉腔内的工件台上，接通电源；

(3)通过调节控制器，使工作电流维持在5～15 A，工作电压维持在200～250 V，使箱式电阻炉炉腔内的温度升高并保持在675～725 ℃，保温9～11 h后断开电源，使钛合金套管接头缓冷到室温。

优选的加工方法，包括以下步骤：

(1)钛合金套管接头预处理：将钛合金套管接头表面除油后使用丙酮清洗，并干燥；

(2)将预处理好的钛合金套管接头放入箱式电阻炉炉腔内的工件台上，接通电源；

(3)通过调节控制器，使工作电流维持在10 A，工作电压维持在220V，通过上述操作使箱式电阻炉炉腔内的温度升高并保持在700 ℃，保温10 h后断开电源，使钛合金套管接头缓冷到室温。

所述钛合金套管接头为Ti6Al4V钛合金材质套管接头。

本发明热加工过程中，通过人为调节控制器，使相应的电流和电压值维持在一定数值：工作电流维持在10 A，工作电压维持在220V。

本发明属于金属材料热加工技术领域，利用升温过程中钛合金中的钛元素和空气中的氧元素作用来提高表面性能。

本发明的有益效果：通过设计合理的工艺步骤处理钛合金套管接头，处理后的钛合金套管接头具有良好的耐蚀性和抗磨性。

附图说明

图1为箱式电阻炉装置示意图；

图2为未处理钛合金套管接头和处理钛合金套管接头的开路电位图；

图3为未处理钛合金套管接头和处理钛合金套管接头的极化曲线图；

图4为未处理钛合金套管接头和处理钛合金套管接头的磨损失重图；

图中1—箱式电阻炉的炉壳；2—箱式电阻炉的炉腔；3—工件台；4—钛合金套管接头；5—电源；6—控制器；7—675 ℃处理后的钛合金套管接头的开路电位图；8—700 ℃处理后的钛合金套管接头的开路电位图；9—725 ℃处理后的钛合金套管接头的开路电位图；10—未处理钛合金套管接头的开路电位图；11—675 ℃处理后的钛合金套管接头的极化曲线图；12—700 ℃处理后的钛合金套管接头的极化曲线图；13—725 ℃处理后的钛合金套管接头的极化曲线图；14—未处理钛合金套管接头的极化曲线图；15—未处理钛合金套管接头的磨损失重；16—675 ℃处理后的钛合金套管接头的磨损失重；17—700 ℃处理后的钛合金套管接头的磨损失重；18—725 ℃处理后的钛合金套管接头的磨损失重；P—开路电位；T—测试时间；E—腐蚀电位；I—腐蚀电流，G—磨损失重。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

现以Ti6Ai4V钛合金材质套管接头为例，对本发明进行实施，如图1所示：

实施例1：

具体包括以下步骤：

(1)钛合金套管接头预处理：将钛合金套管接头表面除油后使用丙酮清洗，并干燥；

(2)将预处理好的钛合金套管接头4放入箱式电阻炉炉腔2内的工件台3上，接通电源5；

(3)通过调节控制器6，使工作电流维持在10 A，工作电压维持在220 V，通过上述操作使箱式电阻炉炉腔2内的温度升高并保持在675 ℃，保温10 h后断开电源5，使钛合金套管接头4缓冷到室温。

实施例2：

本实施方式与实施例1不同的是步骤(3)中温度保持在700℃，其它步骤及参数与实施例1相同。

实施例3：

本实施方式与实施例1不同的是步骤(3)中温度保持在725 ℃，其它步骤及参数与实施例1相同。