滑动速度对铝合金石油套管干摩擦性能的影响

摘要

为降低铝合金石油套管严重磨损的风险,将7075铝合金磨盘和40CrNiMo销钉作为摩擦副,采用UTM摩擦试验机研究滑动速度对铝合金石油套管干摩擦学性能的影响.研究结果表明:当滑动速度为50～600 mm/s时,随着滑动速度的增加,摩擦因数不断减小、波动不断增大;磨损率随滑动速度的增加先缓慢增加再显著上升;在低滑动速度(50～100 mm/s)下,7075铝合金主要磨损机制为轻微氧化磨损;在中等滑动速度(150 mm/s)下,主要磨损机制转变为氧化磨损;当滑动速度在350～600 mm/s之间时,7075铝合金主要磨损机制转变为黏着-分层磨损;采用空气钻井技术时,在满足钻井要求的情况下,使钻杆转动线速度低于150 mm/s可以有效地避免铝合金套管严重磨损.研究结果可为铝合金套管的防磨损方法研究提供一定的指导.