一种TC4钛合金油井管的制造工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107012363A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201610060120.XC22F1/18(2006.01)(2006.01)(22)申请日2016.01.28B21C37/06(71)申请人宝鸡石油钢管有限责任公司地址721008陕西省宝鸡市渭滨区姜谭路10号(72)发明人毕宗岳程逞张峰赵勇韦奉李周波李远征何石磊王亮梁航白鹤鲁碧为周新义汪强杨晓龙徐凯(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种TC4钛合金油井管的制造工艺(57)摘要本发明公开了一种TC4钛合金油井管的制造工艺，其工艺过程包括：将TC4钛合金熔炼3次，经锻造后得到Φ150～Φ200mm的棒坯；采用中频感应炉加热棒坯至960～1050℃进行穿孔，得到毛管；穿孔后在800～870℃保温30min～1h退火处理；采用三辊轧制机对毛管进行3～4次轧制，得到荒管；采用中频感应炉加热到800～900℃对荒管进行热张力减径，得到管径为73～90mm，厚度为5.5～7.5mm的成品管；最后在850～920℃保温1h炉冷至550℃后空冷至室温。采用本发明制造的钛合金油井管，不仅可以得到不同规格尺寸的油井管，而且所得油井管节约成本、表面质量好，无起皮等缺陷。CN107012363ACN107012363A权利要求书1/1页1.一种TC4钛合金油井管的制造工艺，其特征在于：所述钛合金油井管的制造工艺，其具体步骤为：步骤一：熔炼和锻造按照TC4钛合金各个化学成分的重量百分比：Al：5.5～6.8、V：3.5～4.5、Fe≤0.3、C≤0.10、N≤0.05、O≤0.20、H≤0.015、Ti余量，进行原料配比，采用真空自耗电弧熔炼炉进行熔炼，熔炼的次数为3次，熔炼后经锻造制成Φ150～Φ200mm的棒坯；步骤二：穿孔穿孔前采用中频感应炉对棒坯进行加热，加热温度为960～1050℃；加热完后采用斜轧穿孔制成(Φ152～Φ203)×(13～19)mm的毛管；步骤三：热处理和轧制轧制前对毛管进行真空退火处理，退火工艺为：在800～870℃保温30min～1h；退火后采用三辊轧制机对毛管进行3～4道次轧制，道次之间采用上述退火工艺进行退火，最后得到(Φ130.7～Φ170.5)×(9.2～12.34)mm的荒管；步骤四：热张力减径将轧制后得到的荒管经中频感应炉加热到800～900℃，以0.3～1.0m/s的速度进入24架减径机进行热张力减径，得到管径为73～90mm，厚度为5.5～7.5mm的成品管；步骤五：热处理最后对成品管进行热处理，在850～920℃保温1h炉冷至550℃后空冷至室温。2.如权利要求1所述的TC4钛合金油井管的制造工艺，其特征在于：穿孔后毛管的径壁比为10～12，轧制后荒管的减径率为14～16％，热张力减径后得到成品管的减径率为44～47％。2CN107012363A说明书1/3页一种TC4钛合金油井管的制造工艺技术领域：[0001]本发明涉及钛合金加工技术领域，具体涉及一种TC4钛合金油井管的制造工艺。背景技术：[0002]目前，国内油井管所用的材料多数为镍基合金，随着对油气资源需求的不断高涨，加强了对超深、高温、高压、高腐蚀环境等极端苛刻油气田的勘探开发力度，油气生产对油井管管材的性能有了更高的要求，尤其是抗腐蚀性能。镍基合金已经不能满足生产现状的需求，而钛合金凭借着优良的性能，如低密度、高的比强度、耐蚀性好、低温性能好等受到了广泛的关注。[0003]在国内，钛合金无缝管的研究已经非常成熟，但是只有少数的钢管制造商对钛合金在油井管应用方面进行展开研究。2013年1月16日公布的公布号为CN102876922A的发明专利，专利名称为高强高韧耐腐蚀环境的钛合金油井管及其制造方法，该发明的制造方法为冶炼-穿孔-退火-冷轧-退火处理，这种制造方法及其工艺参数只是针对该发明的钛合金成分的研究，对于其他化学成分的钛合金油井管没有实用价值。2013年10月9日公布的公布号为CN103341491A的发明专利，专利名称为一种钛合金中厚壁油井管的生产方法，该生产方法包括冶炼、加热穿孔、冷轧、减径和退火处理几个步骤，该发明加热穿孔后直接进行冷轧，使得钢管内表面由于加热穿孔过程中产生的残余应力在冷轧的作用下产生微裂纹。2014年7月23日公布的公布号为CN103934269A的发明专利，专利名称为一种TC4钛合金无缝管及其生产方法，该专利的生产方法为加热、定心、穿孔、斜轧、定径、空冷，整个生产过程对管体进行连续加热，