特殊螺纹套管接头纳米铜干式涂层的制备及性能研究.pdf

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1、2015年12月润滑与密封Dec．20l5第40卷第12期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．40No．12DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2015．12．017特殊螺纹套管接头纳米铜干式涂层的制备及性能研究杨云史彬赵世龙张雪峰孟昭(1．西安科技大学材料科学与工程学院陕西西安710054；2．天津钢管集团股份有限公司天津300301)摘要：以添加少量PTFE纳米颗粒的纳米铜为基体，以环氧树脂为黏结剂，制备出一种纳米铜固体润滑涂料：采用摩擦试验机研究室温下不同环氧树脂添加量的纳米铜涂层的摩擦性

2、能，并与常规螺纹脂进行对比；利用盐雾试验机对涂层进行耐盐雾腐蚀测试；将纳米铜固体润滑涂料涂覆于套管螺纹表面，进行上卸扣试验。结果表明：环氧树脂质量分数为40％的纳米铜固体润滑涂层减摩性能和耐盐雾腐蚀性能等综合性能最佳，且涂层的摩擦性能优于螺纹脂：纳米铜干式涂层接头进行l0次上卸扣试验后未发生黏扣现象，因此纳米铜干式涂层具有代替现有螺纹脂的潜力。关键词：纳米铜；油套管；干式涂层；摩擦性能；黏扣中图分类号：TH117．1文献标志码：A文章编号：0254—0150(2015)12—090—05PreparationandPropertie

3、sofNano·copperDryLubricationCoatingofPremiumConnectionforCasingYangYunShiBinZhaoShilongZhangXuefengMengZhao(1．CollegeofMaterialsScience&Technology，Xi’anUniversityofScience&Technology，Xi’anShaanxi710054，China；2．TianjinPipeGroupCorporationLimited，Tianjin300301，China)Abst

4、ract：Ananti-frictionnano·coppersolidlubricantcoatingwaspreparedbyusingthenano-coppersuspensionwithasmallamountofPTFEnano·particlesasthebasiclubricantandsomeepoxyresinasbinder．Thefrictionbehaviorofthesol—idlubricantwithdifferentepoxycontentswasmeasuredbyusingfrictiontes

5、tingmachineandwascomparedwithnormalcompoundgrease．Thecorrosionresistanceofthesolidlubricatingcoatingwastestedbyusingasahsprayingtester．Thefieldmake·and-breaktestswerecarriedoutoncasingthreadwithnano—coppersolidlubricantcoating．Theresultsshowthatthesolidlubricatingcoati

6、ngwiththeepoxyresincontentof40％hasthebestanti-_frictionpropertyandcorrosionresist·-ance，anditsanti·frictionpropertyismuchmoresuperiorthanthatofcompoundgrease．Nogallinghappensofthedope—freepremiumjointsthrough10timesofmake—andbreaktest．Thenano—coppersolidlubricantcoatin

7、gshowsthepotentialtoin—steadofcompoundgrease．Keywords：nano—copper；oilcasing；solidlubricantcoating；frictionbehavior；galling随着现代工业和高新技术的发展．许多工况已经接，传统石油管材的接头在上扣时要涂覆规定的螺纹超过了润滑油脂的使用极限，这就促使人们去寻找新脂_7]。螺纹脂的作用主要是润滑减摩、密封和防腐。的润滑材料。基于环保及使用简易性等方面的考虑，螺纹脂是具有毒性的油脂，含有铅等重金属，对钻井在现代摩擦学中主要

8、的趋势是限制和减少液体润滑剂工人的身体和周边环境带来极大的危害。此外．随着的使用。固体润滑材料由此应运而生[1]。有机黏结石油天然气的不断勘探开发，钻采环境条件越来越苛固体润滑膜是固体润滑材料的主要类型之一，其作为刻，对石油管材的螺纹