鈦合金是一種高強度耐腐蝕性金屬材料，在我國資源極其豐富。鈦合金材料的性能特點為: 優異的耐酸性氣體與海水耐蝕性能、極高的比強度，這些特點決定了在石油鉆井行業的廣泛應用前景。鈦合金管在鉆井中應用領域包括鉆桿、油套管、連續管、隔水管，鈦合金鉆桿以其重量輕，比強度高可取代鋼鉆桿延伸三維水平井與大位移井的延伸能力，減少鉆桿與驅動系統的故障; 鈦合金油套管性價比可取代鎳基合金管; 鈦合金連續管可以大幅度提升連續管作業適用的井深范圍，使我國所有井都可以應用連續管進行作業; 鈦合金隔水管可以提升平臺適用水深，避免海水對隔水管腐蝕。

鈦合金是以鈦為基體，加入其他元素組成的合金，鈦合金的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關，其特點是比強度高、熱強度高、抗蝕性好、低溫性能好、化學活性大、導熱系數小、彈性模量小、無磁。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，并得到了實際應用。目前鈦合金管主要用于制作飛機發動機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。

一、鈦合金管材料的性能

1、 優異的耐酸性氣體腐蝕性能

鈦合金具有優異的抗硫化物應力腐蝕性能，抗點腐蝕性能，對氫致開裂不敏感，可在含 H2S、Cl－和CO2共存條件下服役。

2． 優異的海水耐蝕性能

幾種海洋工程用金屬材料在流動海水中腐蝕速率的比較如表 1。

從表 1 可以看出，鈦合金在海水中沒有腐蝕，而與之對比的不銹鋼達到每年腐蝕 0. 029 ～ 0. 07 mm之間。

3、極高的比強度

幾種艦船用金屬材料的屈強比和比強度的對比如表 2。從表 2 中可以看出，鈦合金具有強度高、變形能力強的特點，特別是其密度低，考慮構件本身重量因素優勢更顯著。

4、焊接性能好

鈦及鈦合金的焊接性能非常優越，焊接方式通常采用等離子或鎢極氬弧焊，焊接過程應在惰性氣體保護下或真空狀態下進行，這較容易做到，而鈦合金焊縫拉伸強度可達到管體強度的 90% 以上。

相關鏈接