Hvad er de vigtigste krav til præcisionsbearbejdning af olie- og gasdele af titaniumlegering?

Stålboreværktøj lider af dårlig træthed og korrosionsbestandighed, hvilket medfører høje risici under korrosive driftsforhold og høje anti-korrosionsomkostninger.Titanium legeringerer velegnede til brønde med udvidet rækkevidde med kort radius, dybhavs-, ultradyb og ukonventionel oliegasudvikling.

 

 

1. Fem kernekrav til olie-gasmaterialer i borehullet

Høj styrke-sejhed og udmattelsesbestandighed, multimediekorrosionsbestandighed, højtemperaturmikrostrukturstabilitet, god bearbejdelighed og overensstemmelse med API-standarder for rørformede varer.

 

2. Materialevalg af titaniumlegering

Gr5:Balancerede omfattende egenskaber, anvendt i konventionelle dybdeboringsrør, huse og generelle samlinger.

Gr5 ELI:Forbedret sejhed, velegnet til dynamiske komponenter med høj pålidelighed.

TC11:God varmebestandighed, brugt til medium-høj temperatur dybdeboringsværktøjer, trykbærende dorne og samlinger.

TC18:Højstyrke-titaniumlegering med stærk torsionsmodstand, egnet til kraftige stødte led, men alligevel vanskelig at bearbejde.

Gr7/Gr11:Modstandsdygtig over for sprækkekorrosion, til statiske dybhavsrørledninger og tætning af samlinger.

Gr2:God duktilitet men lav styrke, bruges til lavtryks ikke-bærende anti-korrosionsdele.

Materialevalgsprincipper:Brug korrosionsbestandige titanlegeringer til svære korrosive forhold; Gr5 ELI til træthedsudsat service; TC11 til højtemperaturmiljøer; højstyrke-titaniumlegeringer til tunge belastninger og torsionsbestandige applikationer.

 

3. Billetordninger

Sømløse ekstruderede titaniumrør er brugt til borerørskroppe. Smedede barrer bruges til kritiske bærende positioner, såsom gevindskårne skuldersektioner og stødte sektioner. Friktionssvejsning prioriteres til integreret at danne rørlegemer og samlinger for at reducere svejsefejl og forbedre udmattelseslevetiden.

 

 

• Dårlig varmeledningsevne koncentrerer varmen på skærekanterne, hvilket forårsager hurtigt slid på værktøjet. Oxidation og skørhed opstår let på emnets overfladelag, hvilket forringer udmattelsesstyrken.
• Høj kemisk aktivitet ved forhøjede temperaturer fører til opbygget kant- og værktøjsadhæsion, hvilket resulterer i dimensionel ustabilitet, overfladeridser og beskadigede gevindprofiler.
• Lavt elasticitetsmodul giver stor tilbagefjedring, hvilket giver anledning til værktøjsudbøjning under bearbejdning. Dimensioner på gevind og borehuller er svære at kontrollere.
• Udsat for arbejdshærdning. Hærdede lag accelererer værktøjsforbruget. Forkert skæring kan forårsage mikrorevner under overfladen.
• Kompleks geometri af boreproduktion med delvist trapezformet gevind, såsom BHDX, er afhængig af skulderforsegling. Der stilles strenge krav til tandprofil, tilspidsning, stigning og overfladekvalitet. Tråde kan forårsage forbindelsesfejl.

 

 

1. Grov bearbejdning af tavler

Homogeniseringsudglødning udføres på smedegods og røremner for at lindre resterende spænding. Ensartet bearbejdningstillæg er forbeholdt grovbearbejdning. Højtrykskøling og lavhastighedsskæring anvendes for at forhindre termiske forbrændinger. Sekundær afspændingsudglødning udføres efter grovbearbejdning.

 

2. Afslut drejning af ydre cirkler og tætningsflader

Brug TiAlN-belagte skæreværktøjer i hårdmetal. Påfør lav skærehastighed med moderat tilspænding plus kompositkøling. Brug midterstøtter til lange og tyndvæggede emner til at undertrykke vibrationer og kontrollere spændekraften. Overfladeruheden af ​​tætningsflader må ikke være mere end Ra 0,8 μm; kun let polering er tilladt.

 

3. Præcisionsgevindbearbejdning

Maskin-titaniumlegeringer efter opløsningsældningsbehandling; finish-maskine + titanlegeringer under udglødet tilstand. Brug formværktøj til lagdelt drejning med højtrykskøling. Udfør nitrering eller fast-film-smøring efter bearbejdning for at opnå anti-galning ydeevne.

 

4. Bearbejdning med lille diameter og dybt hul

Brug pistolboring og spiralfræsning med intern højtrykskøling til spånevakuering. Boring og oprømning bruges til at justere dimensioner. Afgrat forsigtigt og forbyd højtemperaturslibning.

 

5. Varmebehandling

Konventionel udglødning til grad 5 titanlegeringer. Løsningsældningsbehandling implementeres efter grovbearbejdning til højstyrke serviceforhold. Til TC18 højstyrke-titanium: opløsningsbehandling efterfulgt af vandbekæmpelse → færdigdrejning af gevind og tætningsflader → ældning ved lav temperatur. Vakuum eller høj renhed argon afskærmning er påkrævet for at undgå oxidation og hydrogenabsorption.

 

6. Overflade Anti-Galling Behandling

Valgfrie processer: lavtemperaturnitrering, DLC-belægning og tørfilmsmøring. Styr behandlingstemperaturen for at forhindre matrixskørhed.

 

7. Ikke-destruktiv testning

Stålborerørsstandarder skal ikke anvendes direkte. Ultralydstestning (UT) for rørlegemer; penetranttest (PT) eller hvirvelstrømstest for trådrødder og skulderfileter; phased-array ultralydsinspektion for friktionssvejsede samlinger.

 

 

1.Dimensional drift i færdigbearbejdning

Forårsaget af rest-stress-udløsning. Løsninger: Tilføj spændingsaflastende procedurer, reducer skæredybden ved grovbearbejdning, og implementer homogeniseringsbehandling for smedede barrer.

 

2.Tråden gnaver og tand-overflade ridser

Udspringer af højtemperatur opbyggede kanter og utilstrækkelig overfladebeskyttelse. Løsninger: optimer køleforholdene, anvend lagdelt drejning, og påfør belægninger, der modvirker gnav.

 

3. Overflade-fase sprøde oxidlag

Fremkaldt af for høj skæretemperatur og utilstrækkelig beskyttelse under varmebehandling. Løsninger: kontroller strengt banebrydende temperatur, undgå tørskæring og vedtag vakuum varmebehandling.

 

4. Høje værktøjsomkostninger og lav bearbejdningseffektivitet

Titaniumlegeringer kan ikke behandles ved høje skærehastigheder. Løsninger: optimer værktøjsgeometri og kølesystemer; Brug ultralydsassisteret eller kryogen hybridskæring for at balancere overfladekvalitet og forarbejdningsstabilitet.

 

 

Ruihang, som direkte producent af titaniumprodukter, leverer råvarer af høj kvalitet til din præcisionskomponentproduktion.

Du er velkommen til at kontakte os via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com