挤压织构对铝合金钻杆力学性能和耐蚀性的影响

发布时间：2022-07-19 13:54

　　铝合金钻杆采用挤压的方式生产,挤压过程会在挤压管的轴向和径向产生较强的各向异性,同时也会有相应的织构产生。织构影响着材料的一系列性能,包括强度、延展性、成形性和腐蚀性等。目前人们对铝合金制造加工过程中织构的演变规律做了大量研究,但织构对钻杆材料性能,尤其是耐腐蚀性能的作用规律研究还不够深入,研究结果向工业应用的转化较少。铝合金钻杆钻探时不但会受到拉伸、压缩、冲击等多种力的共同作用,并且还要经受钻井液等腐蚀介质的侵蚀。因此研究织构对铝合金钻杆力学性能和电化学性能的影响规律具有一定的实际意义。本文首先利用XRF分析了钻杆材料的成分,利用XRD分析铝合金钻杆管体段横截面和纵剖面中存在的宏观织构,EBSD分析铝合金钻杆管体段横截面和纵剖面中存在的微观织构、晶粒取向等。沿钻杆的挤压方向和垂直于挤压方向取样进行力学性能测试,即利用万能拉伸试验机测试室温拉伸性能,使用INSTRON 5982电子万能材料试验机对材料进行室温压缩测试,使用BDW-300Y型冲击试验机进行室温冲击测试,并分析了织构对铝合金钻杆管体段力学性能的影响。采用腐蚀浸泡的方法研究了铝合金钻杆管体段横截面和纵剖面在3.5%NaCl溶... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 铝合金织构研究现状
        1.2.1 铝合金铸造织构
        1.2.2 铝合金轧制织构
        1.2.3 铝合金挤压织构
        1.2.4 铝合金再结晶织构
        1.2.5 铝合金中的β纤维织构
    1.3 铝合金钻杆井下工况与织构研究
    1.4 织构对铝合金性能的影响研究
        1.4.1 织构对铝合金的力学性能影响研究
        1.4.2 织构对铝合金的电化学性能影响研究
    1.5 本文主要研究内容及技术路线
第2章 试验材料及方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 取样
        2.2.2 成分分析
        2.2.3 织构分析
            2.2.3.1 宏观织构分析
            2.2.3.2 微观织构分析
        2.2.4 室温拉伸性能测试
        2.2.5 室温压缩性能测试
        2.2.6 室温冲击性能测试
        2.2.7 点蚀行为测试
            2.2.7.1 挂片试样浸泡
            2.2.7.2 EBSD试样浸泡
        2.2.8 动电位极化和交流阻抗测试
        2.2.9 晶间腐蚀行为测试
第3章 铝合金钻杆管体的成分及微观组织
    3.1 铝合金钻杆的化学成分
    3.2 铝合金钻杆管体的显微组织
    3.3 铝合金钻杆的宏观织构
    3.4 铝合金钻杆的微观织构
第4章 挤压织构对铝合金钻杆管体力学性能的影响
    4.1 铝合金钻杆的室温拉伸性能
    4.2 铝合金钻杆的室温压缩性能
    4.3 铝合金钻杆的室温冲击性能
    4.4 挤压织构对铝合金钻杆力学性能的影响
第5章 挤压织构对铝合金钻杆管体耐蚀性的影响
    5.1 2A12T4及D16T在3.5% NaCl溶液中的点蚀行为
        5.1.1 2A12T4在3.5% NaCl溶液中的点蚀行为
        5.1.2 D16T在3.5%NaCl溶液中的点蚀行为
        5.1.3 动电位极化和交流阻抗测试分析
    5.2 2A12T4及D16T的晶间腐蚀行为
    5.3 挤压织构对铝合金钻杆管体耐蚀性的影响分析
        5.3.1 挤压织构对铝合金钻杆管体点蚀的影响
        5.3.2 挤压织构对铝合金钻杆管体晶间腐蚀的影响
第6章 结论与展望
    6.1 本文研究结论
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果



本文编号：3663534