本发明专利技术提供了一种铜基记忆合金补贴管及其制备方法、补贴方法和用途。所述铜基记忆合金按质量百分比计包括以下元素：Be：0.2～1.6％，Al：6～14％，Mn：1～10％，Ga：0～3％且不包括0，杂质：0～0.1％，余量为Cu。所述补贴管为壁厚2.5～3.5mm的合金管，其外径比待补贴套管的内径大3～4mm，其在≤0℃的工质中可被推压成花形管。其制备方法为：根据合金成分称取原料并进行熔炼，然后在定向凝固冷却系统中进行冷却，制得铸锭，再进行热机械处理，得到补贴管。所述补贴管补贴工艺简单，其能与待补贴的套管间产生强大的过盈配合，从而与套管间产生很大的密封压力和摩擦力，防止漏油和掉落。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料和输油设备
，涉及一种补贴管及其制备方法、补贴方 法和用途，尤其涉及一种铜基记忆合金补贴管及其制备方法、补贴方法和用途。
技术介绍
在工业生产中，大量的油田抽油套管、化工容器以及管路和水路会因腐蚀和地质 变动等出现局部破裂和泄漏而失效，其产生了重大社会经济损失。油田每年有10%的油井 要报修，国内有上百万口井，全世界上亿口井，这渉及数千亿美元市场，因此，对破裂和泄露 的油田抽油管道等进行补贴具有重大的技术经济意义。 较早的补贴技术主要是采用缝波纹管补贴技术，近2年的最新技术是无缝膨涨管 补贴，它们都是美国技术，前者补贴不可靠，易掉井，易漏；后者的可靠性虽然增加了，但两 种技术均费工、费时、费钱，并且需使用重型机械液压设备，后者还需要使用特殊进口钢材。 热功能好的钛镍合金可以用于补贴技术，专利CN104060126A提供了一种镍钛系 形状记忆合金，所述的镍钛系形状记忆合金由镍、钛、铜、铬、锰以及镉六种金属成分组合 而成，所述的镍钛系形状记忆合金中各成分所占重量百分比分别为：所述的镍占60. 3%~ 64. 9%，所述的钛占21. 4%~22. 5%，所述的铜占7. 4%~8. 3%，所述的铬占2. 8%~ 3. 7%，所述的锰占1.9%~2. 7%，所述的镉占1.6%~2. 5%。但是镍钛合金资源稀缺，价 格昂贵，且制备工艺繁杂，现有技术还制造不出20mm粗的无缝管件。现有技术中有将铁基 记忆合金用于油田补贴堵漏，但未获得成功，其原因是由于铁基合金记忆效应低下，最大回 复变形率仅1~2%，且非热弹性相变回复，并且价格也不非。同时，现有技术中最新膨涨补 贴技术所用的管材还是普通钢，其在含硫化氢、湿气大且高温的油田环境中腐蚀严重。 因此，找到一种热弹性相变性能好、耐腐蚀、成本低且制备工艺简单的套管补贴设 备是现在亟需解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中补贴材料热弹性相变性能差、易腐蚀、生产困难、加工工 艺繁杂和成本高等问题，本专利技术提供了一种铜基记忆合金补贴管及其制备方法、补贴方法 和应用。 通过熔炼、在冷却系统中进行冷却（尤其是定向凝固冷却处理）和热机械处理，使 得应用铜基记忆合金制得的补贴管具有良好的热弹性相变性能，并且补贴工艺简单，成本 低。 为达此目的，本专利技术采用以下技术方案： 一种铜基记忆合金补贴管，所述补贴管采用的铜基记忆合金按质量百分比计包括 以下元素：【主权项】1. 一种铜基记忆合金补贴管，其特征在于，所述补贴管采用的铜基记忆合金按质量百 分比计包括以下元素： Be 0.2 ~1.6% Al 6-14% Mn 卜 10% Ga 0~3%且不包括0 杂质 0~0.1% 余量为Cu。2. 根据权利要求1所述的铜基记忆合金补贴管，其特征在于，所述补贴管采用的铜基 记忆合金按质量百分比计包括以下元素： Be 0.3 ~0.6% Al 10~12% Mn 2 ~4% Ga 0~1 %且不包括0 杂质 0~0.1% 余量为Cu。3. 根据权利要求1或2所述的铜基记忆合金补贴管，其特征在于，所述补贴管为壁厚 2. 5~3. 5mm的合金管，其外径比待补贴套管的内径大3~4mm，其在< 0°C的工质中可被推 压成花形管； 优选地，所述花形管截面为4~8个外圆弧与4~8个内圆弧相切连接，然后绕管轴心 相连形成的一个花形截面； 优选地，所述花形管截面的外圆弧与内圆弧的相切点在一个同心圆上； 优选地，所述花形管的内切圆半径比待补贴的套管半径小1~3_ ; 优选地，所述花形管的花瓣数为4~8个； 优选地，所述补贴管长为1~5m ; 优选地，所述补贴管是通过熔炼，然后在冷却系统中进行冷却再经热机械处理制备得 到的； 优选地，所述的熔炼为真空熔炼或氩熔炼； 优选地，所述冷却系统为定向凝固冷却系统； 优选地，所述热机械处理为均化处理、形变热处理、定型热处理和除空位处理； 优选地，所述形变热处理包括热锻、热轧和挤管。4. 根据权利要求1-3任一项所述的铜基记忆合金补贴管的制备方法，其特征在于，所 述制备方法包括以下步骤： (1) 根据权利要求1或2所述的铜基记忆合金成分称取原料并进行熔炼，然后在冷却系 统中进行冷却，制得铸锭； (2) 将步骤（1)得到的铸锭进行热机械处理，得到补贴管。5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中所述的熔炼为真空熔炼或 氩恪炼； 优选地，所述真空熔炼的真空度为1~IOPa ; 优选地，所述真空熔炼的温度为1100~1220°c ; 优选地，所述氩熔炼为：将熔炼抽真空并充入氩气至表压为-0. 05~-0. 08MPa后进行 熔炼； 优选地，所述氩熔炼的温度为1100~1200°C ; 优选地，所述冷却系统为定向凝固冷却系统； 优选地，所述冷却系统采用干冰或液氮进行冷却； 优选地，所述冷却系统中冷却设备采用金属铜作底座； 优选地，步骤（1)中制得的铸锭直径为100~200mm，长为50~200mm。6. 根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤（2)中所述热机械处理为均 化处理、形变热处理、定型热处理和除空位处理； 优选地，所述形变热处理包括热锻、热轧和挤管。7. 根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述均化处理为：将步骤 (1)得到的铸锭在840~860°C下保持6~24h，然后进行冷却； 优选地，所述均化处理中冷却为在< 30 °C水中或空气中冷却； 优选地，所述形变热处理中的热锻为：将经过均化处理后的铸锭进行锻打，其始轧温度 为820~840 °C，终止温度为600~620 °C ; 优选地，所述形变热处理中的热锻为：将经过均化处理后的铸锭在蒸汽锤中进行锻 打； 优选地，所述形变热处理中的热轧为：将经过热锻处理后的铸锭在750~840°C下进行 热乳，乳成挤压胚； 优选地，所述形变热处理中的挤管为：将经过热轧处理后的挤压胚在820~850°C下挤 成直径为80~200mm的管件； 优选地，所述经过挤管得到管件的壁厚为2. 5~8_，长为1~5m ; 优选地，所述定型热处理为：将经过形变热处理后的管件在800~820°C下进行保温， 然后进行冷却； 优选地，所述定型热处理中保温时间为1mm有效厚度保持60~360s ; 优选地，所述定型热处理中冷却为在< 30°C水中或空气中冷却； 优选地，所述除空位处理为：将经过定型热处理的管件在100~150°C下保温30~ 60min〇8. 根据权利要求1-3任一项所述的铜基记忆合金补贴管的补贴方法，其特征在于，所 述方法为： 将补贴管在< 〇°C的工质中保持20~50min，在保持补贴管的温度< (TC的情况下将补 贴管推压成花形管，保持补贴管的温度<〇°C再使补贴管整体进入待补贴的套管并送至套 管漏点，向漏点处充注60~KKTC的水或蒸汽使补贴管膨胀完成补贴； 任选地，在保持补贴管的温度<〇°C再使补贴管整体进入待补贴的套管并送至套管漏 点后，在套管与补贴管间喷涂橡胶层。9. 根据权利要求8所述的补贴方法，其特征在于，所述<本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铜基记忆合金补贴管，其特征在于，所述补贴管采用的铜基记忆合金按质量百分比计包括以下元素：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐嘉辉，
申请(专利权)人：无锡源创机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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