[發明專利]鈦合金油井管結箍鍍銅工藝方法

有效

• 申請號: 201310168882.8
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN103276420A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 李強;胡凌冰;張旦天;李毅;孫宇;唐明奇;董清;徐志謙;郝玉華;張冰;楊永昌;閻龍;劉家泳;汪堯;趙蘇娟;王春忠;侯強;孫徠博;宋德軍;王旭
• 申請（專利權）人: 天津鋼管集團股份有限公司
• 主分類號: C25D5/38
• 分類號: C25D5/38
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

技術領域

本發明涉及一種鈦合金油井管結箍鍍銅工藝方法，屬于金屬材料表面改性技術領域。

背景技術

為了降低成本，油田希望提高油井管的使用壽命及其反復使用能力，這就對油管提出了良好的抗粘扣性能的要求。因為如果油管發生粘扣，螺紋連接的完整性便遭到破壞，繼續使用可能導致螺紋連接處的泄漏、連接強度降低。因此需要改善螺紋抗粘扣性能。目前，通常采用鍍銅來改善油井管結箍螺紋的耐磨性和抗粘扣性能，鍍銅可以大大降低摩擦系數，減小摩擦力，對改善表面的摩擦磨損性能具有良好的效果。

鈦合金是用作高強耐腐蝕油管較好的選材，但是鈦合金基體上電鍍難以進行，是因為鈦合金表面有一層致密的氧化物薄膜，而且在處理完畢的表面暴露于空氣和水中時立即重新生成。由于鈦合金表面鍍銅技術難以實現，成為鈦合金用作石油管材料的技術瓶頸。

近年來，涉及鈦合金表面鍍銅技術方法的研究甚少，尤其是鈦合金油井管結箍表面鍍銅技術及其應用尚屬空白。因此研究和實現鈦合金油井管結箍鍍銅技術對鈦合金在石油管工業領域的應用具有重要意義。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種鈦合金油井管結箍鍍銅工藝方法，解決了鈦合金油井管結箍內螺紋鍍銅的技術難題，表現出鍍層與基體有很好的結合力。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是提供一種鈦合金油井管結箍鍍銅工藝方法，該方法包括以下步驟：

①預除油：將鈦合金油井管結箍浸在溫度70-90℃的磷酸鹽堿性溶液中進行化學除油；

②溫水和流動冷水清洗：對除油后的所述結箍要先在溫度40-50℃的溫水中進行清洗，然后在流動冷水中清洗至完全除盡殘留的堿溶液，且所述結箍表面完全被水潤濕；

③噴砂：用干凈的壓縮空氣吹干所述結箍，然后進行液體吹砂或吹剛玉砂進行清理；

④除油：噴砂后再要將所述結箍放在磷酸鹽堿性溶液中進行化學除油；

⑤溫水和流動冷水清洗：除油后的所述結箍先放在40-50℃的溫水中清洗，然后在流動的冷水中清洗至完全除盡殘留的堿溶液；

⑥酸洗：將水洗后的所述結箍置于溫度18-25℃的酸洗液中浸泡15-60s；

⑦流動冷水清洗：所述結箍酸洗后在流動清水中清洗，以清除殘留的酸洗溶液；

⑧浸鎳活化處理：先將所述結箍放在溫度大于45℃的活化液1中，時間為10-30min，然后轉至溫度為18-25℃的活化液2中，時間為5min。

⑨流動冷水清洗：將浸鎳活化處理后的結箍在流動冷水中進行清洗；

⑩鍍銅：將所述結箍浸入電鍍液中電鍍20-30min，電流密度為3A/dm²。

本發明的效果是使用該工藝方法穩定可靠，可獲得均勻、致密、表面光潔的銅鍍層。采用該工藝方法獲得的鍍層，經宏觀形貌和微觀形貌觀察以及厚度測量，發現其厚度均勻致密。該鍍銅工藝，鍍層與基體表現出很好的結合力，經螺紋上卸扣試驗方法對結合力進行檢測，九次上卸扣后發現鍍層完好。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程圖；

圖2為本發明的鈦合金油井管結箍螺紋表面鍍銅層表面宏觀形貌圖；

圖3為本發明的鈦合金油井管結箍螺紋表面鍍銅層表面微觀形貌圖；

圖4為本發明的鈦合金油井管結箍螺紋表面鍍銅層截面微觀形貌圖；

圖5為本發明的經過九次上卸扣后的鈦合金油井管內螺紋結構示意圖；

圖6為本發明的鍍層厚度測量位置示意圖。

具體實施方式

結合附圖對本發明的鈦合金油井管結箍鍍銅工藝方法加以說明。

如圖1所示，本發明的鈦合金油井管結箍鍍銅工藝方法，主要包括預除油、溫水和流動冷水清洗、噴砂、除油、溫水和流動冷水清洗、酸洗、流動冷水清洗、浸鎳活化處理、流動冷水清洗、結箍裝夾、電鍍等工序，并按以下步驟進行電鍍：

①預除油：將鈦合金油井管結箍浸在溫度70-90℃的磷酸鹽堿性溶液中進行化學除油；所述化學除油的磷酸鹽堿性溶液，其配方是磷酸三鈉30-70g/L，碳酸鈉或碳酸鉀20-25g/L，氫氧化鈉15-25g/L，水玻璃10-20g/L。

②溫水和流動冷水清洗：對除油后的所述結箍要先在溫度40-50℃的溫水中進行清洗，然后在流動冷水中清洗至完全除盡殘留的堿溶液，且所述結箍表面完全被水潤濕；

③噴砂：用干凈的壓縮空氣吹干所述結箍，然后進行液體吹砂或吹剛玉砂進行清理；