[发明专利]高强度石油套管用钛合金及其用于制造石油套管的方法

权利要求书

1.高强度石油套管用钛合金，其特征在于，所述钛合金化学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。

2.一种如权利要求1所述的钛合金用于制造石油套管的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、按权利要求1所述各成分的重量百分比称取各种材料颗粒，放入布料机内混合均匀；

(2)、电极制作：将步骤(1)中混合均匀的颗粒放入到立式油压机模具内进行挤压电极；

(3)真空炉内熔炼：一次锭单重250KG，熔炼电流为5500A～6000A；二次真空熔炼单重500KG，熔炼电流为8000A～8500A；并对出炉后的钛合金铸锭进行表面处理；

(4)、采用锻造压力机将步骤(3)中表面处理后的钛合金铸锭进行开坯锻造，空冷后再进行表面修磨处理，得到初级锻坯；

(5)、用带锯车床将步骤(4)的初级锻坯切成500mm～550mm长的毛锭，把切好的毛锭在车床上扒皮，单边2mm，根据成品管的内孔大小，用深孔钻钻出相应的通孔，并将中间棒材外表面、通孔内表面和端面包覆铁皮，再在铁皮外面包上铜皮；

(6)、将步骤(5)包好的棒胚用电炉加热至880～910℃，保温2～4h，再将其送入双动卧式挤压机挤成长度为6000mm～10000mm的合金管坯，挤压速度控制在50～60mm/S；管坯经空气冷却后于体积浓度为25～45％的硝酸洗液中浸泡去除残留在管坯表面的铁皮和铜皮；

(7)、通过深孔车床将管坯内孔的裂纹去除，管坯外表面经物理车光修磨得到成品管。

3.如权利要求2所述高强度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步骤(1)中Ti颗粒的粒度为0.83～25.4mm，Al、V和Mo颗粒的粒度为0.2～2.5mm。

4.如权利要求2所述高强度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)中每节电极的重量为30～40Kg。

5.如权利要求2所述高强度石油套管的制造方法，其特征在于所述步骤(3)钛合金铸锭进行表面处理包括：行扒皮打磨处理；切除钛合金铸锭的冒口和锭底；去除钛合金铸锭的表面缺陷。

6.如权利要求2所述高强度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步骤(3)中钛合金铸锭的截面为直径为300mm的圆形。

7.如权利要求2所述高强度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步骤(4)中开坯锻造采用轴向拔长的锻造方式，共分一火次完成，每火次开坯锻造的始锻温度均为β相变点以上150℃～200℃，所述初级锻坯的截面为边长为230mm的圆形棒材，长度为2500mm～3000mm的钛合金大规格棒材。

8.如权利要求2所述高强度石油套管的制造方法，其特征在于：所述步骤(5)中包覆铁皮的厚度为0.9mm～1mm，铜皮的厚度为0.9mm～1mm。