一种高强韧性钛合金钻杆料的摩擦焊方法技术

本发明专利技术公开了一种高强韧性钛合金钻杆的摩擦焊方法，钛合金钻杆成分重量百分比为：Al：5～7、Nb：2.0～3.0、Zr：0.5～2.0、Mo：0.7‑1.2、Fe：0.02‑0.05、Si：0.01‑0.03、Ti：余量，利用上述组合物的钛合金钻杆摩擦焊方法是：步骤一，接头转动；步骤二，施加压力；步骤三，摩擦焊接；步骤四，焊缝感应热处理。本发明专利技术的有益效果是：该钛合金钻杆料摩擦焊后综合性能可以满足：抗拉强度大于900MPa，屈服强度大于800MPa；焊缝在21℃下10mm×10mm的纵向冲击功可以达到36J以上；焊缝硬度小于32HRC；可在H2S分压：5Mpa，CO2分压：11Mpa，NaCl浓度：100000ppmCl，单质硫：3g/L的苛刻腐蚀环境中使用，表现出的抗硫化氢应力腐蚀的能力远高于普通API钻杆，是替代碳钢在油气开采应用的最佳材料，满足腐蚀环境的油田需求。

Friction welding method of high strength and toughness titanium alloy drill pipe material

The invention discloses a method for friction welding of high strength and high toughness titanium alloy pipe, titanium alloy pipe components in weight percentage: Al:5 ~ 7, Nb:2.0 ~ 3, Zr:0.5 ~ 2, Mo:0.7 1.2, Fe:0.02 0.05, Si:0.01 Ti: 0.03, margin, the drill rod friction welding method is the use of the composition of titanium alloy step one, joint rotation; pressure; step two, step three, step four, friction welding; weld induction heat treatment. The invention has the advantages that the titanium alloy pipe material after friction welding performance can meet the tensile strength is more than 900MPa, the yield strength of more than 800MPa; the longitudinal impact of weld 10mm at 21 DEG C * 10mm can reach more than 36J; the hardness of the weld is less than 32HRC; the partial pressure of H2S: 5Mpa, CO2 pressure: 11Mpa, NaCl concentration: 100000ppmCl, 3g/L: the use of sulfur corrosion in the harsh environment, showed resistance to hydrogen sulfide stress corrosion is much higher than that of ordinary API drill pipe, is the best material substitute for carbon in oil and gas exploitation and application, to meet the needs of oil corrosion environment.

【技术实现步骤摘要】
一种高强韧性钛合金钻杆料的摩擦焊方法
本专利技术涉及钻探用钻杆材料
，特别涉及一种高强韧性钛合金钻杆料的摩擦焊方法。
技术介绍
在油井管产品中，由于钻杆要直接承受钻井作业过程中复杂的弯扭压拉组合载荷，其油田服役的安全性显得至关重要。根据油田的使用经验，钻杆的失效主要体现在焊缝及内加厚过渡带两个部位。摩擦焊接被认为是石油钻杆管体与钻杆接头连接的最可靠的方法。研究开发适合钛合金钻杆产品的焊接工艺显得至关重要。焊接接头存在强韧性能较低的问题，目前最常用的解决方法是进行焊后热处理消除焊接残余应力，提高接头的强韧性指标。目前国内尚没有成熟钛合金钻杆产品的焊接及焊后热处理工艺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种石油钻杆管体与钻杆接头连接的高强韧性钛合金钻杆料的摩擦焊方法实现钻杆管体的连接。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高强韧性钛合金钻杆的摩擦焊方法，采用的钛合金钻杆成分重量百分比为：Al：5～7、Nb：2.0～3.0、Zr：0.5～2.0、Mo：0.7-1.2、Fe：0.02-0.05、Si：0.01-0.03、Ti：余量，利用上述组合物的钛合金钻杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强韧性钛合金钻杆的摩擦焊方法，采用的钛合金钻杆成分重量百分比为：Al：5～7、Nb：2.0～3.0、Zr：0.5～2.0、Mo：0.7‑1.2、Fe：0.02‑0.05、Si：0.01‑0.03、Ti：余量，其特征是：利用上述组合物的钛合金钻杆摩擦焊方法是：步骤一，接头转动；步骤二，施加压力；步骤三，摩擦焊接；步骤四，焊缝感应热处理。

【技术特征摘要】
1.一种高强韧性钛合金钻杆的摩擦焊方法，采用的钛合金钻杆成分重量百分比为：Al：5～7、Nb：2.0～3.0、Zr：0.5～2.0、Mo：0.7-1.2、Fe：0.02-0.05、Si：0.01-0.03、Ti：余量，其特征是：利用上述组合物的钛合金钻杆摩擦焊方法是：步骤一，接头转动；步骤二，施加压力；步骤三，摩擦焊接；步骤四，焊缝感应热处理。2.根据权利要求1所述的一种高强韧性钛合金钻杆的摩擦焊方法，其特征是：所述接头转动：自动焊接机夹牢接头后转动，转速280～320r/min；所述施加压力：焊接顶锻力为400～600N；所述摩擦焊接：控制缩短量为0.7～0.9in；所述焊缝感应热处理：950～970℃正火，时间2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冰，周国帅，魏刚，刘江成，侯强，郑飞，王正，田琨，姚家华，孙宇，
申请(专利权)人：天津钢管集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12