钻杆转速对铝合金隔水管摩擦学性能的影响

发布时间：2021-06-24 12:06

　　以G105钻杆材料和7075铝合金隔水管材料为对摩副,通过销盘摩擦实验研究了钻杆转速对7075铝合金隔水管摩擦学性能的影响。研究结果表明:随着钻杆转速的增大,7075铝合金隔水管的磨损率先减小后增大,平均摩擦系数逐渐减小。在低钻杆转速下（50 r/min）,由于大量磨粒滞留在摩擦面,主要磨损机理是磨粒磨损;在中等转速下（100 r/min）,由于接触面温度升高,隔水管表面形成一层致密的摩擦层,有效地保护了铝合金隔水管基体,此时磨损机理作为氧化磨损;在高钻杆转速下,摩擦接触面温度急剧升高,此时主要磨损机理转变为粘着分层磨损。研究成果可以为钻井工程师安全使用7075铝合金隔水管提供一定的参考。 

【文章来源】：机械设计与研究. 2020,36(04)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

试样尺寸图

图2为不同钻杆转速下销盘磨损率和摩擦系数的变化。由图2可知,随着钻杆钻速的增加,销盘磨损率呈现出先减小后增大的趋势,而销盘表面摩擦系数则呈现出持续降低的趋势。此外,在中低转速下,摩擦系数曲线均呈现出先增加后稳定的趋势,且摩擦系数波动较低,在高转速下,摩擦系数直接进入稳定状态且其波动较大。

图3为不同钻杆转速下销盘磨损面三维形貌。由图3可知,在50 r/min时,销盘磨损面形貌以犁沟为主。当转速增至120 r/min后,销盘表面保存较为完整,仅仅出现分散的浅坑。而在200 r/min转速下,销盘表面出现大面积材料剥落。为深入研究不同钻杆转速下销盘的磨损形貌,图4展示了不同转速下销盘磨损面的高倍扫描电镜形貌图。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3247065