Petrol ve Gaz Sınıfı Titanyum Alaşımlı Parçaların Hassas İşlenmesi İçin Temel Gereksinimler Nelerdir?

Çelik matkap takımları, zayıf yorulma ve korozyon direncine sahiptir, bu da aşındırıcı servis koşulları altında yüksek riskler ve yüksek korozyon önleme maliyetleri getirir.Titanyum alaşımlarıkısa yarıçaplı genişletilmiş erişimli kuyular, derin deniz, ultra derin ve alışılmadık petrol-gaz geliştirme için uygundur.

 

 

1. Kuyu İçi Petrol-Gaz Malzemeleri için Beş Temel Gereksinim

Yüksek mukavemet-tokluk ve yorulma direnci, çoklu ortam korozyon direnci, yüksek sıcaklıkta mikro yapı stabilitesi, iyi işlenebilirlik ve API boru şeklindeki ürünler standartlarına uygunluk.

 

2. Titanyum Alaşımlı Malzeme Seçimi

Gr5:Geleneksel derin kuyu sondaj borularında, muhafazalarda ve genel bağlantılarda uygulanan dengeli kapsamlı özellikler.

Gr5 ELI:Yüksek güvenilirliğe sahip dinamik bileşenler için uygun, geliştirilmiş sağlamlık.

TC11:Orta-yüksek sıcaklıktaki derin kuyulu aletler, basınç taşıyan mandreller ve bağlantılar için kullanılan iyi ısı direnci.

TC18:Güçlü burulma direncine sahip yüksek mukavemetli titanyum alaşımı, ağır hizmet tipi üzgün bağlantılara uygundur, ancak işlenmesi zordur.

Gr7/Gr11:Derin deniz statik boru hatları ve sızdırmazlık derzleri için çatlak korozyonuna karşı dayanıklıdır.

Gr2:İyi süneklik ancak düşük mukavemet, düşük basınçlı, yük taşımayan korozyon önleyici parçalar için kullanılır.

Malzeme seçim ilkeleri:Şiddetli korozif koşullar için korozyona dayanıklı titanyum alaşımlarını benimseyin; Yorgunluğa yatkın servis için Gr5 ELI; Yüksek sıcaklıktaki ortamlar için TC11; Ağır yük ve burulma dirençli uygulamalar için yüksek mukavemetli titanyum alaşımları.

 

3. Kütük Şemaları

Sondaj borusu gövdeleri için dikişsiz ekstrüzyonlu titanyum borular benimsenmiştir. Kalıpta dövülmüş kütükler, dişli omuz bölümleri ve üzgün bölümler gibi kritik yük taşıma konumları için kullanılır. Kaynak kusurlarını azaltmak ve yorulma ömrünü artırmak amacıyla boru gövdelerini ve bağlantı noktalarını entegre bir şekilde oluşturmak için sürtünme kaynağına öncelik verilir.

 

 

• Zayıf ısı iletkenliği ısıyı kesici kenarlarda yoğunlaştırarak takımın hızlı aşınmasına neden olur. İş parçası yüzey katmanlarında kolayca oksidasyon ve gevrekleşme meydana gelir ve yorulma mukavemeti azalır.
• Yüksek sıcaklıklardaki yüksek kimyasal aktivite, talaş birikmesine ve takım yapışmasına yol açarak boyutsal dengesizliğe, yüzey çiziklerine ve hasarlı diş profillerine neden olur.
• Düşük elastik modül, işleme sırasında takım sapmasına neden olan büyük bir geri esneme etkisi sağlar. Dişlerin ve delik işleme deliklerinin boyutlarının kontrol edilmesi zordur.
• İş sertleşmesine karşı hassastır. Sertleştirilmiş katmanlar takım tüketimini hızlandırır. Uygun olmayan kesim yüzey altında mikro çatlaklara neden olabilir.
• BHDX gibi matkap üretimi kısmi trapez dişlerin karmaşık geometrisi omuz sızdırmazlığına dayanır. Diş profili, koniklik, hatve ve yüzey kalitesine katı gereksinimler uygulanır. İpliğin gevşemesi bağlantı hatasına neden olabilir.

 

 

1. Kütüklerin Kaba İşlenmesi

Artık gerilimi azaltmak için dövme parçalar ve boru boşlukları üzerinde homojenleştirme tavlaması yapılır. Düzgün işleme payı kaba işleme için ayrılmıştır. Termal yanıkları önlemek için yüksek basınçlı soğutma ve düşük hızda kesme uygulanır. İkincil gerilim giderme tavlaması kaba işleme sonrasında gerçekleştirilir.

 

2. Dış Çemberlerin ve Sızdırmazlık Yüzeylerinin Tornalanmasını Bitirin

TiAlN kaplı semente karbür kesici takımları kullanın. Orta düzeyde ilerleme hızı ve kompozit soğutma ile düşük kesme hızı uygulayın. Titreşimi bastırmak ve sıkma kuvvetini kontrol etmek için uzun boyutlu ve ince duvarlı iş parçaları için merkez destekleri kullanın. Sızdırmazlık yüzeylerinin yüzey pürüzlülüğü Ra 0,8 μm'den fazla olmayacaktır; yalnızca hafif cilalamaya izin verilir.

 

3. Hassas Diş İşleme

Çözelti yaşlandırma işleminden sonra makine -titanyum alaşımları; tavlanmış durumda bitirme makinesi + titanyum alaşımları. Yüksek basınçlı soğutmayla katmanlı tornalama için form takımlarını kullanın. Parçalanma önleyici performans için işleme sonrasında nitrürleme veya katı film yağlama yapın.

 

4. Küçük Çaplı ve Derin Delik İşleme

Talaş tahliyesi için yüksek basınçlı dahili soğutmalı tabanca delme ve helisel frezeleme kullanın. Boyutları ayarlamak için delik işleme ve raybalama kullanılır. Çapakları nazikçe alın ve yüksek sıcaklıkta taşlamayı önleyin.

 

5. Isıl İşlem

5. Sınıf titanyum alaşımları için geleneksel tavlama. Yüksek mukavemetli servis koşulları için kaba işlemeden sonra çözüm yaşlandırma işlemi uygulanır. TC18 yüksek mukavemetli -titanyum için: çözelti işlemi ve ardından suyla söndürme → dişlerin ve sızdırmazlık yüzeylerinin tornalanmasının tamamlanması → düşük sıcaklıkta yaşlandırma. Oksidasyonu ve hidrojen emilimini önlemek için vakum veya yüksek saflıkta argon koruması gerekir.

 

6. Yüzeyde Aşınma Önleyici Tedavi

İsteğe bağlı işlemler: düşük sıcaklıkta nitrürleme, DLC kaplama ve kuru film yağlama. Matris gevrekleşmesini önlemek için işleme sıcaklığını kontrol edin.

 

7. Tahribatsız Muayene

Çelik sondaj borusu standartları doğrudan uygulanmayacaktır. Tüp gövdeleri için ultrasonik test (UT); diş kökleri ve omuz dolguları için penetrant testi (PT) veya girdap akımı testi; Sürtünme kaynaklı bağlantılar için aşamalı dizi ultrasonik muayene.

 

 

1. Son işlemede boyutsal sapma

Artık gerilim salınımından kaynaklanır. Çözümler: Gerilim giderme prosedürleri ekleyin, kaba işlemede kesme derinliğini azaltın ve dövme kütükler için homojenizasyon işlemini uygulayın.

 

2.İplik aşınması ve diş yüzeyindeki çizikler

Yüksek sıcaklıkta birikmiş kenarlardan ve yetersiz yüzey korumasından kaynaklanır. Çözümler: Soğutma koşullarını optimize edin, katmanlı tornalamayı benimseyin ve aşınma önleyici kaplamalar uygulayın.

 

3.Yüzey fazı kırılgan oksit katmanları

Isıl işlem sırasında aşırı kesme sıcaklığı ve yetersiz korumadan kaynaklanır. Çözümler: Son teknoloji sıcaklığı sıkı bir şekilde kontrol edin, kuru kesimden kaçının ve vakumlu ısıl işlemi benimseyin.

 

4.Yüksek takım maliyeti ve düşük işleme verimliliği

Titanyum alaşımları yüksek kesme hızlarında işlenemez. Çözümler: takım geometrisini ve soğutma sistemlerini optimize edin; Yüzey kalitesini ve işleme stabilitesini dengelemek için ultrasonik destekli veya kriyojenik hibrit kesimi benimseyin.

 

 

Ruihang, titanyum ürünlerinin doğrudan üreticisi olarak, hassas bileşen üretiminiz için en uygun kalitede hammaddeler sağlar.

lütfen e-posta yoluyla bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin:Sam.Rui@bjrh-titanium.com