Petrol Sondaj Borusunun Geçiş Sıvı Faz Difüzyon Kaynağı

Petrol sondaj borusu, ayrı ayrı üretildikten sonra sondaj borusu bağlantı parçası ve boru gövdesinin birleştirilmesiyle yapılır. Sürtünme kaynağı teknolojisi sondaj borusu kaynağında başarıyla uygulanmış olsa da, kaynak işleminde kaynak yer değiştirmesi, dış duvarda çapaklanma ve kaynak bölgesinde kaba yapı gibi bazı kusurlar hala mevcuttur. Sondaj borusunun sürtünme kaynağındaki eksiklikler göz önüne alındığında, sondaj borusunun geçiş sıvı faz difüzyon kaynağı bağlantısı, atmosferik koşullar altında Ar gazı koruması ile difüzyon kaynağı (TLP) ekipmanı kullanılarak gerçekleştirilmiş ve nitelikli yapı ve performansa sahip bir bağlantı elde edilmiştir; bu da petrol endüstrisinde difüzyon kaynağı teknolojisinin uygulanmasını teşvik etmek açısından belirli bir öneme sahiptir.

İlk olarak, test malzemeleri
Testte 127 mm x 10 mm ölçülerinde matkap borusu gövdesi ve matkap borusu bağlantı parçası kullanılmıştır; malzeme 35CrMo'dur. Kullanılan ara katman, erime noktası 1050~1100℃ olan ve kalınlığı 25 μm olan FeNi-CrSi-B demir-nikel bazlı amorf folyodur.

İkinci olarak, kaynak ekipmanı
Sondaj boruları için özel difüzyon kaynak ekipmanı, esas olarak orta frekanslı güç kaynağı ve indüksiyon ısıtıcı, sıkıştırma ve hidrolik sistem, soğutma sistemi, koruma sistemi ve kontrol sisteminden oluşmaktadır. İndüksiyon ısıtıcı, iç kısımda soğutma suyu kanalı ve dış kısımda koruyucu gaz devresi bulunan tek turlu üst ve alt bölmeli bir yapıya sahiptir. Su, elektrik ve gazı entegre eder, kullanımı kolaydır ve iş parçalarının takılması ve çıkarılması için uygundur. Hidrolik sistem, iş parçasının sabitlenmesi ve kaynak basıncını sağlamak için sıkıştırma kuvveti ve üst kuvvet uygular. Kontrol sistemi, PLC+PRC modülü kullanır ve insan-makine arayüzü diyaloğunu gerçekleştirmek için işlem parametrelerini dokunmatik ekran üzerinden ayarlar. Soğutma sistemi, su deposu, su pompası, ısı emici ve fandan oluşur ve sirkülasyonlu su ile fikstürü, indüksiyon ısıtıcıyı ve hidrolik sistemi soğutur.

Üçüncüsü, difüzyon kaynak işlemi.
① Matkap çubuğu bağlantı noktası ve çubuk ucu yüzeyinin tornalanması sonucunda ortalama pürüzlülük Ra6.3um olarak bulunmuştur.
② İndüksiyon ısıtıcısını açın ve C çerçevesi ile portal üzerindeki aynayı kaldırın. Matkap çubuğu bağlantısı, C çerçevesinin konumlandırma yuvasına monte edilir. Hareket anahtarı, kaynak yapılacak bağlantının uç yüzü indüksiyon ısıtıcısının merkezinde bulunana kadar C çerçevesinin hareketini kontrol eder. Matkap çubuğu gövdesi sağ taraftan yüklenir ve iki kaynak uç yüzü temas ettiğinde çubuk gövdesi sıkıştırılır. Hizalama hatası düzeltmesi için C çerçevesindeki konumlandırma yuvasını ayarlayın.
③C şeklindeki çerçeveyi kullanarak kaynak yapılacak iki uç yüzü ayırın, kaynak yapılacak iki uç yüze kaynak uç yüzüyle aynı şekle sahip Fe-Ni-Cr-Si-B ara katman alaşım folyosunu yerleştirin, C şeklindeki çerçeveyi tekrar üst çerçeveye doğru itin ve ara katman alaşım folyosunu bastırın.
④ İndüksiyon ısıtıcısını kapatın, optik fiber termometreyi bağlayın, soğutma suyunu ve Ar korumasını açın, dokunmatik ekranda kaynak parametrelerini ve son ısıl işlem parametrelerini ayarlayın ve PLC + PRC üzerinden kaynak programını çalıştırın. Matkap borusu difüzyon kaynağı, 1215℃ ısıtma sıcaklığı, 4 dakika izolasyon süresi ve 9 MPa basınç işlem parametreleri altında gerçekleştirilir. Kaynak sonrası ısıtma sıcaklığı 650℃, izolasyon süresi 5 dakika temperleme.
⑤Kaynak işlemi tamamlandıktan sonra, indüksiyon ısıtıcısını açın ve C şeklindeki çerçeve ile portal üzerindeki aynayı kaldırın. Kaynak işleminden sonra matkap borusu, boşaltma mekanizması vasıtasıyla sağ taraftan boşaltılır ve C şeklindeki çerçeve sol tarafa geri döner, böylece kaynak işlemi tamamlanır.

Dördüncüsü, ortak analiz
Kaynak sonrası numune üzerinde çekme ve eğilme testleri yapılmıştır. Matkap borusu, geçiş sıvı faz difüzyon kaynağı yöntemiyle kaynaklanmıştır; eklem deformasyonu azdır, sürtünme kaynağı sırasında kaynakta çapak oluşmamıştır ve kaynak düzgündür. Çekme testinde, eklem ana malzemede kırılmıştır. Difüzyon kaynaklı eklemin mukavemeti ana malzemeninkinden daha yüksektir. Eğilme testinde, eklem 180° ön ve arka eğilmeden sonra kırılmamıştır. Eklem iyi bir plastisiteye sahiptir.