[發明專利]油氣井聚能切割器用粉末冶金藥型罩的制造方法

有效

• 申請號: 201310583164.7
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103586474A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 付代軒;趙世華;楊俊;雷新華;楊清勇;劉玉龍;李云;王門亮
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司測井公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;B22F1/00;B22F3/16;B22F3/24
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

技術領域

本發明涉及一種油氣井聚能切割器用粉末冶金藥型罩的制造方法，主要應用于油氣井用切割器藥型罩的制造。

背景技術

現有技術中，大多是采用銅板等板材沖壓再處理的方法制造聚能切割器藥型罩，由于銅板藥型罩具有較為穩定的晶體結構和內部原子間力的作用，在爆轟過程容易形成大塊的碎屑顆粒，使切割器的切割效果不穩定，切割程度不易控制。

采用粉末冶金方法制造的藥型罩，具有生產成本低，工序簡單可控，成型精度高，制備的產品質量穩定，配方易調整等特點。而通常粉末冶金件的加工方法配比、混料、壓制、燒結、后處理過程，而通過通常的粉末冶金零件制作的方法的借鑒，應用在油氣井切割器制作方法上還存在諸多不足，如中國專利號“201310192538.2”公告了一種藥型罩用銅基復合材料及制備方法，其制作方法采用冷軋，對表面處理采用拋光加磨削，該方法制得的藥型罩內部內應力大，且對口徑小的藥型罩表面處理困難；又如中國專利號“201210420296.3”公告了一種射孔彈藥型罩的制備方法，其通過熔滲方法制作鎢銅復合藥型罩，在燒結過程采用氫氣保護，而在通常粉末冶金件制作過程中不可避免表面存在一定氧化，在后續的精整處理過程被氧化的表面與其結合的鎢銅材料間存在錯位等現象，同時在氧化部位存在缺陷，使形成的射流一致性受影響。因此，現有的粉末冶金方法制造的藥型罩都不適用于油氣井聚能切割器。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中油氣井用切割器藥型罩存在的上述問題，提供一種油氣井聚能切割器用粉末冶金藥型罩的制造方法，本發明成型精度高，制備的產品質量穩定，配方易調整，該新型藥型罩保證了裝配過程必須的強度，在爆轟過程中能形成細小、均勻、連續的碎屑顆粒。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種油氣井聚能切割器用粉末冶金藥型罩的制造方法，其特征在于：采用鎢粉和銅粉的混合粉末，充分混合均勻后，經過模壓成型、燒結處理、回火處理，得到切割器藥型罩。

所述方法具體包括如下步驟：

a、將鎢粉和銅粉均勻混合形成混合粉末，鎢粉的質量為混合粉末質量的60%~80%，銅粉的質量為混合粉末質量的20%~40%，在混合粉末中加入混合粉末質量1%~2%的潤滑劑和0.5%~1.5%粘結劑，混制5~10小時，得到原材料粉末；

b、將原材料粉末通過成型模具壓制成型切割器藥型罩；

c、將壓制成型的切割器藥型罩在850~1050攝氏度的真空燒結爐中進行燒結處理，保溫時間為3~7小時；

d、把經過燒結處理后的切割器藥型罩放置在真空回火爐中進行回火處理，回火溫度在180~250攝氏度之間，處理時間為7~10小時。

所述方法還包括步驟e，所述步驟e為精整步驟，過程為：把經過回火處理的切割器藥型罩利用成型模具復壓一次或多次，制得切割器藥型罩。

所述方法還包括回火處理后的表面氧化層清理和打磨處理，具體過程為：配比質量比水：重鉻酸鉀：濃硫酸為1000：362：67的酸溶液，然后把經過回火處理的藥型罩放置在酸溶液中1~2小時進行表面氧化層清理，再使用800號的細砂紙進行打磨處理。

所述方法還包括精整后的防氧化處理，具體過程為：配比防氧化水，其質量配比比例中204膠：丙酮為1：6，在藥型罩表面刷一層防氧化水。

所述步驟a中1%~2%的潤滑劑由0.5%~1%的煤油和0.5%~1%的微粉碳組成，粘結劑為硬脂酸。

所述步驟a中，鎢粉的平均粒徑為10ｕm~60ｕm，銅粉的平均粒徑為8~10um。

所述步驟b中，將原材料粉末倒入成型模具的陰模中，陰模旋轉速度在900~1000轉每分鐘之間，在陰模旋轉過程中，成型模具的陽模下行，在陰模轉動帶動陽模旋轉過程中加壓至16~25Mpa。

采用本發明的優點在于：

一、本發明解決了傳統板材藥型罩爆轟后切割面射流不穩定的問題，增加了一次性解卡等解決工程事故的能力；藥型罩配方可控，通過添加有利于切割效果的高比重元素鎢粉，增加了切割器的切割威力；具有高精度的幾何尺寸，爆轟后切割面射流連續性好、使切割面更光滑、平整，有利于事故處理后的管材的回收。

二、本發明采用粉末冶金方法制造的切割器藥型罩，具有生產成本低，工序簡單可控，成型精度高，制備的產品質量穩定，配方易調整等特點，該新型藥型罩保證了裝配過程必須的強度，在爆轟過程中能形成細小、均勻、連續的碎屑顆粒，比現有板材藥型罩切割器有較大的優勢。