一种深井钻杆用高性能铝合金管材及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种深井钻杆用高性能铝合金管材及其制备方法，属于铝合金材料与石油钻杆制造技术领域，高性能铝合金管材由以下质量百分比的组分组成：Fe：≤0.3％、Si：0.4～1.2％、Cu：4.0～6.0％、Mg：0.4～1.2％、Zn：0.2～0.8％、Mn：0.4～1.2％、Cr：0.05～0.6％、Hf：0.03～0.2％、Co：0.03～0.2％、V：0.03～0.2％、Ti：0.01～0.2％、Ta：0.03～0.4％、Nb：0.03～0.4％、Sc：0.05～0.5％、Ce：0.05～0.5％、Yb：0.05～0.5％，其他不可避免的单个杂质元素≤0.03％，杂质元素总量≤0.15％，余量为铝。本发明专利技术针对目前石油钻杆行业使用的2014、2618、7075铝合金存在的强度、塑性、耐热性能无法兼顾的问题，利用稀土元素作为增强剂，开发一种新型铝合金材料，全面提高铝合金管材综合性能，延长铝合金钻杆的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝合金材料与石油钻杆制造，尤其涉及一种深井钻杆用高性能铝合金管材及其制备方法。

技术介绍

1、钻杆或称为钻杆柱是向井底钻头传递破岩所需压力、转速、扭矩的工具，是输送冲洗介质的通道，是完成提取岩心、处理事故等工作的基本手段。钻杆在井内的工作条件十分复杂，往往是整个钻探(井)设备与工具组合中比较薄弱的环节。随着我国地质工作于能源开发向深部发展，深井(包括斜井和大位移水平井)钻探的工作量与日俱增，对钻杆的性能指标提出了更高的要求，人们希望在不更换大吨位钻机的前提下能钻的更深。因此，轻质、耐腐蚀的铝合金钻杆成为了国内外地质与能源开发行业的关注热点。

2、铝合金钻杆服役环境及其严苛，要承受高含硫化氢、二氧化碳酸性介质的腐蚀，承受泥沙的磨损，传递较大的扭矩与钻进动力，还要承受较高的工作温度，故作为钻杆使用的铝合金材料必须具备极高的综合性能。从铝合金钻杆的服役条件来看，所使用的铝合金材料必须兼具优秀的室温强度，优秀的塑性，以及优秀的耐高温性能，以实现铝合金钻杆安全服役与具有较高使用寿命的目的。目前国内外主要用于钻杆生产的铝合金牌号主要有2014本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种深井钻杆用高性能铝合金管材，其特征在于：高性能铝合金管材由以下质量百分比的组分组成：Fe：≤0.3％、Si：0.4～1.2％、Cu：4.0～6.0％、Mg：0.4～1.2％、Zn：0.2～0.8％、Mn：0.4～1.2％、Cr：0.05～0.6％、Hf：0.03～0.2％、Co：0.03～0.2％、V：0.03～0.2％、Ti：0.01～0.2％、Ta：0.03～0.4％、Nb：0.03～0.4％、Sc：0.05～0.5％、Ce：0.05～0.5％、Yb：0.05～0.5％，其他不可避免的单个杂质元素≤0.03％，杂质元素总量≤0.15％，余量为铝。

<p>2.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种深井钻杆用高性能铝合金管材，其特征在于：高性能铝合金管材由以下质量百分比的组分组成：fe：≤0.3％、si：0.4～1.2％、cu：4.0～6.0％、mg：0.4～1.2％、zn：0.2～0.8％、mn：0.4～1.2％、cr：0.05～0.6％、hf：0.03～0.2％、co：0.03～0.2％、v：0.03～0.2％、ti：0.01～0.2％、ta：0.03～0.4％、nb：0.03～0.4％、sc：0.05～0.5％、ce：0.05～0.5％、yb：0.05～0.5％，其他不可避免的单个杂质元素≤0.03％，杂质元素总量≤0.15％，余量为铝。

2.根据权利要求1所述的一种深井钻杆用高性能铝合金管材，其特征在于：高性能铝合金管材由以下质量百分比的组分组成：fe：≤0.2％、si：0.6～1.0％、cu：4.4～5.6％、mg：0.6～1.0％、zn：0.4～0.7％、mn：0.5～1.0％、cr：0.1～0.4％、hf：0.05～0.18％、co：0.05～0.18％、v：0.05～0.18％、ti：0.01～0.08％、ta：0.05～0.2％、nb：0.05～0.2％、sc：0.08～0.35％、ce：0.08～0.35％、yb：0.08～0.35％，其他不可避免的单个杂质元素≤0.03％，杂质元素总量≤0.15％，余量为铝。

3.根据权利要求1或2所述的一种深井钻杆用高性能铝合金管材，其特征在于：高性能铝合金管材使用的原材料为铝锭、电解铜、镁锭、金属硅、锌锭、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝铪中间合金、铝钴中间合金、铝钒中间合金、铝钛中间合金、铝钽中间合金、铝铌中间合金、铝钪中间合金、铝铈中间合金和铝镱中间合金，铁元素为铝锭与各种原料中固有的及在熔炼过程中带入的杂质元素；铝钪中间合金中钪含量为2.0％～2.1％，铝铈中间合金中铈含量为9.5％～10.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡祥卿，归立发，
申请(专利权)人：广西贝尔铝稀土功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：