[發明專利]高強度石油套管用鈦合金及其用于制造石油套管的方法

在審

• 申請號: 201310686733.0
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103643082A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 張彎彎;張龍龍
• 申請（專利權）人: 浙江隆華鈦業有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/02;C22F1/18;C21D8/10;E21B17/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.高強度石油套管用鈦合金，其特征在于，所述鈦合金化學成分的重量百分比如下：

Fe：<0.3％；C：<0.08％；N：<0.05％；H：<0.015％；O：<0.2％；Al：5.5～6.8％；V：3.5～4.5％；Mo：2.5～3.5％，余量Ti。

2.一種如權利要求1所述的鈦合金用于制造石油套管的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)、按權利要求1所述各成分的重量百分比稱取各種材料顆粒，放入布料機內混合均勻；

(2)、電極制作：將步驟(1)中混合均勻的顆粒放入到立式油壓機模具內進行擠壓電極；

(3)真空爐內熔煉：一次錠單重250KG，熔煉電流為5500A～6000A；二次真空熔煉單重500KG，熔煉電流為8000A～8500A；并對出爐后的鈦合金鑄錠進行表面處理；

(4)、采用鍛造壓力機將步驟(3)中表面處理后的鈦合金鑄錠進行開坯鍛造，空冷后再進行表面修磨處理，得到初級鍛坯；

(5)、用帶鋸車床將步驟(4)的初級鍛坯切成500mm～550mm長的毛錠，把切好的毛錠在車床上扒皮，單邊2mm，根據成品管的內孔大小，用深孔鉆鉆出相應的通孔，并將中間棒材外表面、通孔內表面和端面包覆鐵皮，再在鐵皮外面包上銅皮；

(6)、將步驟(5)包好的棒胚用電爐加熱至880～910℃，保溫2～4h，再將其送入雙動臥式擠壓機擠成長度為6000mm～10000mm的合金管坯，擠壓速度控制在50～60mm/S；管坯經空氣冷卻后于體積濃度為25～45％的硝酸洗液中浸泡去除殘留在管坯表面的鐵皮和銅皮；

(7)、通過深孔車床將管坯內孔的裂紋去除，管坯外表面經物理車光修磨得到成品管。

3.如權利要求2所述高強度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步驟(1)中Ti顆粒的粒度為0.83～25.4mm，Al、V和Mo顆粒的粒度為0.2～2.5mm。

4.如權利要求2所述高強度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步驟(2)中每節電極的重量為30～40Kg。

5.如權利要求2所述高強度石油套管的制造方法，其特征在于所述步驟(3)鈦合金鑄錠進行表面處理包括：行扒皮打磨處理；切除鈦合金鑄錠的冒口和錠底；去除鈦合金鑄錠的表面缺陷。

6.如權利要求2所述高強度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步驟(3)中鈦合金鑄錠的截面為直徑為300mm的圓形。

7.如權利要求2所述高強度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步驟(4)中開坯鍛造采用軸向拔長的鍛造方式，共分一火次完成，每火次開坯鍛造的始鍛溫度均為β相變點以上150℃～200℃，所述初級鍛坯的截面為邊長為230mm的圓形棒材，長度為2500mm～3000mm的鈦合金大規格棒材。

8.如權利要求2所述高強度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步驟(5)中包覆鐵皮的厚度為0.9mm～1mm，銅皮的厚度為0.9mm～1mm。