摩擦焊接式全钛合金钻杆焊缝热处理工艺制造技术

本发明专利技术属于石油钻杆技术领域，旨在解决钛合金接头与管体摩擦焊接后的焊缝机械性能差的问题，具体涉及一种摩擦焊接式全钛合金钻杆焊缝热处理工艺，包括以下步骤：对全钛合金钻杆焊缝进行预处理，获得预制焊缝，然后涂抹玻璃粉，获得第一阶段焊缝；对第一阶段焊缝进行固溶处理，获得第二阶段焊缝；将获取的第二阶段焊缝在空气中冷却至室温，然后进行时效处理，获得第三阶段焊缝。通过本发明专利技术可有效解决全新的摩擦焊接式钛合金钻杆焊区性能恶化的难题，同时可提高其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
摩擦焊接式全钛合金钻杆焊缝热处理工艺
本专利技术属于石油钻杆
，具体涉及一种摩擦焊接式全钛合金钻杆焊缝热处理工艺。
技术介绍
目前石油钻探正向着更深、更复杂井况发展，深井超深井、大位移水平井以及高腐蚀等恶劣工况越来越多，用户为了安全的高效率低成本的开展钻探，对钻杆性能提出了更高要求，普通钢制钻杆已远远经无法满足。我国是钛资源大国，钛储量居世界之首，钛合金因其具有强度高、密度小、韧性好和抗蚀性强等优点，其材料完全可以用于生产制造钛合金钻杆。目前，市场上的钛合金钻杆，管体采用Ti-6Al-4V合金材料，尺寸为2-7/8″，壁厚为9.20mm,接头采用普通钢制接头。由于接头则采用普通钢制接头，实际应用中存在钢制钻杆接头与本体钛合金管材间装配复杂，极易形成内应力影响钻杆整体疲劳寿命；钢制钻杆接头与本体钛合金管材间易形成电偶腐蚀，降低整体钻杆疲劳寿命；钢制钻杆接头抗腐蚀性能远比钛合金接头差，造成整体钻杆抗腐蚀性能差，降低整体钻杆抗腐蚀疲劳寿命等一系列问题，导致该钛合金钻杆还不能彻底解决在超深井钻井中降低钻机负荷、提高钻杆耐腐蚀性能的需求。摩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦焊接式全钛合金钻杆焊缝热处理工艺，其特征在于，该热处理工艺包括以下步骤：/n步骤S100，对摩擦焊接后的全钛合金钻杆焊缝进行预处理，获得预制焊缝；/n对所述预制焊缝涂抹玻璃粉，获得第一阶段焊缝；/n步骤S200，对所述第一阶段焊缝进行第一次热处理，获得第二阶段焊缝；所述第一次热处理为通过高频感应加热设备在第一设定时间t

【技术特征摘要】
1.一种摩擦焊接式全钛合金钻杆焊缝热处理工艺，其特征在于，该热处理工艺包括以下步骤：
步骤S100，对摩擦焊接后的全钛合金钻杆焊缝进行预处理，获得预制焊缝；
对所述预制焊缝涂抹玻璃粉，获得第一阶段焊缝；
步骤S200，对所述第一阶段焊缝进行第一次热处理，获得第二阶段焊缝；所述第一次热处理为通过高频感应加热设备在第一设定时间t1内将温度升至固溶温度T1，并保温第二设定时间t2；
其中，t1为20秒；T1∈[850℃，900℃]；t2∈[20min，30min]；
步骤S300，将获取的所述第二阶段焊缝在空气中冷却至室温，将冷却后的所述第二阶段焊缝进行第二次热处理，获得第三阶段焊缝；所述第二次热处理为通过高频感应加热设备在第三设定时间t3内将温度升至时效温度T2，并保温第四设定时间t4；
其中，t3为15秒；T2∈[600℃，700℃]；t4∈[20min，30min]。


2.根据权利要求1所述的摩擦焊接式全钛合金钻杆焊缝热处理工艺，其特征在于，所述预处理为表面处理；所述表面处理包括通过车刀车掉焊接产生的飞边；
所述玻璃粉的涂抹范围为焊缝两侧10mm。


3.根据权利要求1所述的摩擦焊接式全钛合金钻杆焊缝热处理工艺，其特征在于，所述第一次热处理和所述第二次热处理均在高频感应加热设备的高频感应线圈内进行；
所述第一次热处理为固溶处理；所述第二次热处理为时效处理。


4.根据权利要求3所述的摩擦焊接式全钛合金钻杆焊缝热处理工艺，其特征在于，在热处理过程中，所述预制焊缝设置于所述高频感应线圈的中心。


5.根据权利要求3所述的摩擦...

【专利技术属性】
技术研发人员：左斌，纪海涛，孔令楠，李德伟，韩旭，杨文付，王显林，王青林，唐家辉，王西华，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团渤海石油装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11