鉆桿轉(zhuǎn)速對(duì)鋁合金隔水管摩擦學(xué)性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 12:06
以G105鉆桿材料和7075鋁合金隔水管材料為對(duì)摩副,通過銷盤摩擦實(shí)驗(yàn)研究了鉆桿轉(zhuǎn)速對(duì)7075鋁合金隔水管摩擦學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:隨著鉆桿轉(zhuǎn)速的增大,7075鋁合金隔水管的磨損率先減小后增大,平均摩擦系數(shù)逐漸減小。在低鉆桿轉(zhuǎn)速下(50 r/min),由于大量磨粒滯留在摩擦面,主要磨損機(jī)理是磨粒磨損;在中等轉(zhuǎn)速下(100 r/min),由于接觸面溫度升高,隔水管表面形成一層致密的摩擦層,有效地保護(hù)了鋁合金隔水管基體,此時(shí)磨損機(jī)理作為氧化磨損;在高鉆桿轉(zhuǎn)速下,摩擦接觸面溫度急劇升高,此時(shí)主要磨損機(jī)理轉(zhuǎn)變?yōu)檎持謱幽p。研究成果可以為鉆井工程師安全使用7075鋁合金隔水管提供一定的參考。
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2020,36(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
試樣尺寸圖
圖2為不同鉆桿轉(zhuǎn)速下銷盤磨損率和摩擦系數(shù)的變化。由圖2可知,隨著鉆桿鉆速的增加,銷盤磨損率呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì),而銷盤表面摩擦系數(shù)則呈現(xiàn)出持續(xù)降低的趨勢(shì)。此外,在中低轉(zhuǎn)速下,摩擦系數(shù)曲線均呈現(xiàn)出先增加后穩(wěn)定的趨勢(shì),且摩擦系數(shù)波動(dòng)較低,在高轉(zhuǎn)速下,摩擦系數(shù)直接進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)且其波動(dòng)較大。
圖3為不同鉆桿轉(zhuǎn)速下銷盤磨損面三維形貌。由圖3可知,在50 r/min時(shí),銷盤磨損面形貌以犁溝為主。當(dāng)轉(zhuǎn)速增至120 r/min后,銷盤表面保存較為完整,僅僅出現(xiàn)分散的淺坑。而在200 r/min轉(zhuǎn)速下,銷盤表面出現(xiàn)大面積材料剝落。為深入研究不同鉆桿轉(zhuǎn)速下銷盤的磨損形貌,圖4展示了不同轉(zhuǎn)速下銷盤磨損面的高倍掃描電鏡形貌圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鉆井液中納米SiO2含量對(duì)套管摩擦學(xué)性能的影響[J]. 聶榮國(guó),蔡明杰,毛良杰,何軍,鄭莉. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2019(04)
[2]硬質(zhì)合金鋁套管高能氣體壓裂可行性室內(nèi)研究[J]. 馮雷,劉立磚,鄧拓,李春,范志坤. 非常規(guī)油氣. 2018(04)
[3]P110鋼高溫高壓下CO2腐蝕產(chǎn)物組織結(jié)構(gòu)及電化學(xué)研究[J]. 李春福,王斌,代加林,王虎,張先菊,羅平亞. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2006(05)
[4]界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)C/Cu復(fù)合材料熱膨脹性能的影響[J]. 王玉林,萬怡灶,成國(guó)祥,董向紅,周福剛. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 1998(01)
本文編號(hào):3247065
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2020,36(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
試樣尺寸圖
圖2為不同鉆桿轉(zhuǎn)速下銷盤磨損率和摩擦系數(shù)的變化。由圖2可知,隨著鉆桿鉆速的增加,銷盤磨損率呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì),而銷盤表面摩擦系數(shù)則呈現(xiàn)出持續(xù)降低的趨勢(shì)。此外,在中低轉(zhuǎn)速下,摩擦系數(shù)曲線均呈現(xiàn)出先增加后穩(wěn)定的趨勢(shì),且摩擦系數(shù)波動(dòng)較低,在高轉(zhuǎn)速下,摩擦系數(shù)直接進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)且其波動(dòng)較大。
圖3為不同鉆桿轉(zhuǎn)速下銷盤磨損面三維形貌。由圖3可知,在50 r/min時(shí),銷盤磨損面形貌以犁溝為主。當(dāng)轉(zhuǎn)速增至120 r/min后,銷盤表面保存較為完整,僅僅出現(xiàn)分散的淺坑。而在200 r/min轉(zhuǎn)速下,銷盤表面出現(xiàn)大面積材料剝落。為深入研究不同鉆桿轉(zhuǎn)速下銷盤的磨損形貌,圖4展示了不同轉(zhuǎn)速下銷盤磨損面的高倍掃描電鏡形貌圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鉆井液中納米SiO2含量對(duì)套管摩擦學(xué)性能的影響[J]. 聶榮國(guó),蔡明杰,毛良杰,何軍,鄭莉. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2019(04)
[2]硬質(zhì)合金鋁套管高能氣體壓裂可行性室內(nèi)研究[J]. 馮雷,劉立磚,鄧拓,李春,范志坤. 非常規(guī)油氣. 2018(04)
[3]P110鋼高溫高壓下CO2腐蝕產(chǎn)物組織結(jié)構(gòu)及電化學(xué)研究[J]. 李春福,王斌,代加林,王虎,張先菊,羅平亞. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2006(05)
[4]界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)C/Cu復(fù)合材料熱膨脹性能的影響[J]. 王玉林,萬怡灶,成國(guó)祥,董向紅,周福剛. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 1998(01)
本文編號(hào):3247065
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