型鉆桿材料介紹ppt課件(更新版)
【正文】 內(nèi)因腐蝕造成的質(zhì)量損失。 鋁合金鉆桿室內(nèi)試驗 圖 3 是在固溶溫度 470 177。 鋁合金鉆桿室內(nèi)試驗 ? 一、 鉆桿基本力學(xué)性能試驗 試驗方法（以 7E04鋁合金鉆桿為例） 鉆桿桿體剖樣抗拉試驗。 鉆桿的有限元分析 ? 鋁合金鉆桿有限元分析 為量化研究鋁合金鉆桿結(jié)構(gòu)安全性 , 本文模擬了 127 mm 鋁合金鉆桿在不同軸向載荷和扭矩下的峰值應(yīng)力 ( 鉆桿在工作過程中主要受軸向載荷和扭矩 , 其余的力對其作用相對較小 ) 。進行彈性力學(xué)分析時依據(jù)鉆桿工作工況 , 其模型一端固定一端自由 , 自由端受軸向力 F 和一個沿 y 軸正向的扭矩 Mn。 扭矩產(chǎn)生的剪應(yīng)力 扭矩產(chǎn)生的剪應(yīng)力為： 式中 , Mt 為鉆桿扭矩 。這是一種芳綸復(fù)合材料。研究表明 , 鉆柱失效原因的 95%可歸結(jié)為疲勞失效。在維持必要力學(xué)性能的基礎(chǔ)上 ,復(fù)合材料鉆桿的質(zhì)量約為普通鉆桿質(zhì)量的 40% ~50% 。 UD 165鋼鉆桿的強度重力比優(yōu)于鋁合金鉆桿 。鈦的抗化學(xué)性強，比鋼輕一半且韌性高 1倍。相對于鋼 , 鋁合金具有一個高的吸收和分散彈性振動能量的能力。但是 , 由于鉆鋁合金鉆柱對套管的磨損比鋼鉆柱輕。因此 , 抗硫鉆桿材料的強度受到了很大的限制。由于材料強度的提高 , 必然會導(dǎo)致材料硬度的提高 , 而材料硬度的提高 , 對腐蝕環(huán)境的敏感性增強 , 發(fā)生腐蝕和應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險性越高。通常 , 鋁合金鉆柱的磨損較鋼鉆柱容易。 ? （ 5） 振動衰減。 鈦合金鉆桿 ? 鈦合金鉆桿的商業(yè)應(yīng)用是 RTI 能源和 GrantPrideoo 多年試驗的成果。 ? 從表中可以看出 , UD 165鋼鉆桿的強度重力比較 S 135 級提高了 22% , 僅次于鈦合金鉆桿 。 ? 二、優(yōu)缺點分析 與普通的鋼鉆桿相比 , 復(fù)合材料鉆桿的優(yōu)越性主要有以下幾點： ( 1) 質(zhì)量輕。 ( 4) 疲勞強度高。 凱夫拉材料 ? 在本世紀(jì) 60年代，美國杜邦公司研制出一種新型復(fù)合材料棗 “凱夫拉 ”材料。A 為鉆桿截面積 , m2。 鋁合金鉆桿密度為 2700 kg/ m3 , 彈性模量為 70GPa, 泊松比為 0. 33。由式 ( 8) 計算可知 , 在工作載荷范圍內(nèi)工具的安全系數(shù) 3. 3( 鈦合金鉆桿屈服強度約為 840 MPa) , 其結(jié)構(gòu)安全性滿足使用要求。為解決上述不足 , 可加厚鋁合金鉆桿的壁厚 , 但會造成水力性能不良。 在固溶溫度達到 470℃ 時，屈服強度、抗拉強度達到最大值，分別是 585MPa、 645MPa。 鋁合金鉆桿室內(nèi)試驗 ? 二、 鉆桿腐蝕試驗 試驗方法（以 7E04鋁合金鉆桿和及 DZ60 鋼管材試驗為例） 將 7E04 鋁合金及 DZ60 鋼管材切割成一定高度的環(huán)狀試件，打磨、清潔、干燥、稱重后放入三種不同 pH 值的特定溶液中， 72 h 后取出，在經(jīng)清洗、除垢、 晾干后在稱重，計算腐蝕速
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