ICS 75. 180. 10 E 92 备案号：53393—2016
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5711—2016 代替 SY/T 5711-1995
钻具螺纹镀铜和磷化技术条件 The drilling tool thread copper plating and phosphating technical conditions
2016—01—07 发布
2016一06一01 实施
国家能源局 发布 SY/T 5711—2016
目 次
前言范围
1
2 规范性引用文件 3 术语和定义
原材料检验 5 镀铜液和磷化液的配置与检验 6 镀铜和磷化过程控制 7 质量检验 8 检验后处理 9 安全与环境
4 SY/T 5711—2016
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准代替SY/T5711—1995《钻具螺纹电刷镀镀铜和磷化方法》，与SY/T 5711-—1995相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：
增加了术语和定义（见第2章）; 删除了设备及材料选择（见1995年版的第4章）；增加了原材料检验（见第4章）；修改了试剂及镀铜和磷化液的配置（见5.1，5.2，1995年版的第5章、第6章）；增加了镀铜液和磷化液的检验（见5.3，5.4）；修改了镀铜和磷化操作，简化了镀铜工艺要求，增加了镀铜和磷化过程控制（见第6章， 1995 年版的第7章）；修改了质量检验，规范了外观检验，增加了型式试验（见第7章，1995年版的第8章）；增加了安全与环境（见第9章）。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由石油管材专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油集团渤海钻探工程有限公司管具技术服务分公司、渤海能克钻杆有限
公司、山西北方风雷工业集团有限公司、中原特钢股份有限公司。
本标准主要起草人：杜平、蔡廷祥、王建义、陈德芳、曹志宏、李东林、向东、王青林、喻仲珏、李恺。
本标准代替了 SY/T 57111995。
I SY/T 5711—2016
3.6
活化处理 activation treatment 用电化学的方法对工件表面浸蚀处理，去除工件待镀表面的氧化膜。
3.7
刷镀 brush plating 用蘸浸了专用镀液的阳性镀笔（阳极）在镀件（阴极）表面反复移动，通过电解而获得镀层的电
镀过程。 3.8
槽镀bath plating 待镀工件（阴极）浸人盛有电镀液的渡槽中，与槽中的金属阳极通一直流电，通过电解的作用在
工件表面形成镀层的过程。 3.9
钝化处理 passivating treatment 对磷化膜空隙中的暴露的金属进一步氧化，填补磷化膜空隙，去掉磷化膜表面的疏松结构和各种
水溶液的残留物的过程。 3.10
脱脂处理 ungrease treatment 依靠脱脂剂对污物的溶解作用、皂化作用，依靠表面活性剂对污物的润湿、渗透、分散等物理作
用，使污物成为可溶解的或可分散的，离开金属表面的过程。
4原材料检验
4.1原材料验收 4.1.1化学试剂的外包装标签应完整、字迹清晰。 4.1.2化学试剂的颜色、嗅味、物态等物理状态应符合标签要求。 4.1.3．化学试剂外包装应完好，容器应密封无泄漏。 4.1.4化学试剂的名称、外观、纯度、有效期、成分、含量应符合工艺要求。 4.2配液前检验 4.2.1配液前，应根据化学试剂的物理化学性质，结合保存状况进行表观观察，判断试剂的有效性，能否使用，标签是否完整，包装容器是否完好。化学试剂应在保质期内。 4.2.2检查所领试剂是否与配置技术文件规定的试剂一致。 4.3储存
化学试剂应储存于通风、干燥的库房。根据试剂的酸、碱性质分类存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
5镀铜液和磷化液的配置与检验
5.1技术条件 5.1.1镀铜液和磷化液生产企业应建立镀铜液和磷化液配置工艺和配液技术文件。 5.1.2应建立配置记录，由配置人员在操作过程中逐项填写，内容包括： 2 SY/T 5711--2016
-配置溶液的名称、浓度、配置总量、配置日期、使用年限；配置试剂的配比；所用试剂的级别、浓度、pH 值; 配置方法、加入试剂的顺序；配置溶剂及必要的处理；配置人签名。
5.2镀铜液和磷化液的配置 5.2.1所用的器具应干燥、洁净、无痕迹；所用容量、仪器应校正。 5.2.2↑ 化学试剂称重应准确。 5.2.3应严格按照配置工艺和配置技术文件进行操作。 5.3目视检验 5.3.1镀铜液和磷化液应设置标签，建立详细使用说明书。标签内容至少应包括：名称、成分、浓度、色泽、使用条件、pH值、密度、生产日期、保质期等，并满足工艺规范要求。 5.3.2液体颜色、嗅味、外观特征应符合要求。 5.3.3液体应均匀、稳定，溶解性好，无杂质。 5.4冷、热稳定性检验 5.4.1取500mL铜镀液或磷化液，降温至－30℃，保温8h，取出后在室温下放置24h，溶液应不浑浊、无沉淀，电化学参数与冷冻前相同。 5.4.2取500mL铜镀液或磷化液，加热至沸腾，直至体积蒸发至原体积的80%（400mL），然后冷却至室温，溶液应不浑浊、无沉淀，电化学参数与加热前相同。 5.5主要指标检测 5.5.1 检测液体pH值、密度，其值应在规定范围内。密度检测应按照GB/T 4472规定的方法进行。 5.5.24 镀铜液检测铜离子含量．检测值应在规定范围内 5.5.3 磷化液应检测总酸度（TA）和游离酸度（FΛ）。当指标不在规定范围内，可通过添加化学试剂调整，并重新检测。
6 镀铜和磷化过程控制
6.1# 技术要求 6.1.1 镀铜和磷化企业应建立镀铜和磷化操作规范，应有作业指导书和工艺规程。 6.1.2对操作后未使用完毕的液体储存应作出要求。 6.1.3新制造或新加工的钻具螺纹宜对表面进行镀铜或磷化处理。 6.2　溶液及工件检验 6.2.1 镀铜和磷化前观察镀铜液和磷化液（对所用液体观察），应符合5.3.2和5.3.3的要求。 6.2.2检查电源、设备、工具、量具应齐全完好，满足工艺要求。 6.2.3钻具螺纹表面应无毛刺、锈蚀和杂质，表面粗糙度 Ra≤3.2μm。
3 SY/T 5711-—2016
6.3刷镀铜 6.3.1　电净处理。 6.3.2清水冲洗钻具螺纹表面，无油污。 6.3.3活化处理：采用活化液进行两次活化。 6.3.4清水冲洗钻具螺纹表面。 6.3.5镀铜。 6. 4 槽镀铜 6.4.1槽镀工作前，每次应对镀铜液进行取样，做化学滴定，测定游离氰化钠和氰化亚铜的含量。 镀铜过程中镀铜液温度应保持在45℃～50℃范围内。 6.4.2应用机械法、化学法、电化学法等方法对螺纹表面处理，去除螺纹表面油污和腐蚀。 6.4.3用清水冲洗钻具螺纹表面，使其保持干净。 6.4.4 镀铜。 6.5磷化 6.5.1 螺纹表面存在污物的宜对钻具螺纹进行脱脂处理。 6.5.2用清水冲洗脱脂后的钻具螺纹表面无油花、无污物。 6.5.3根据需要选用常温或加热磷化方法磷化。 6.5.4用硬度合适的毛刷沾磷化液或使用浸渍、喷淋的方法在螺纹表面均匀涂刷，时间5min ～10min。 6.6镀铜和磷化后处理 6.6.1 镀铜和磷化完成后应用清水把螺纹表面清洗干净，不得有残留物 6.6.2为了提高磷化膜的性能，水洗后的磷化膜可经过钝化处理，但不得影响涂层附着力。钝化处理后的螺纹用清水冲洗。
7质量检验
7.1外观检验 7.1.1用肉眼或不大于6倍的放大镜对镀层或磷化膜目测，内螺纹宜用反光镜深人到内孔中观察。 一边转动螺纹一边观察，范围包括整个表面处理部位。 7.1.2镀铜外观检验项目有：
镀层应光亮无污，呈纯铜金属光泽，齿顶不应发黑，齿侧与齿底不应发白；镀层不应出现起泡、针孔、麻点和剥落。
7.1.3磷化外观检验项目有：
磷化后的钻具螺纹表面的颜色应为灰色到灰黑色，膜层应结晶致密、连续和均匀；磷化后的钻具螺纹表面允许出现轻微的水迹、钝化痕迹、擦白及少量挂灰现象；磷化后的钻具螺纹表面不允许出现疏松的磷化膜层、锈蚀或绿斑、局部无磷化膜、表面严重挂灰。 SY/T 57112016
7.2型式试验 7.2.1试验条件
钻具螺纹镀铜和磷化工艺制定完成，设备、材料、工作环境确定后，为了验证产品能否满足技术规范，应做型式试验。正常工作后，如有下列情况之一时，应进行型式试验：
-正常工作，产品出现异常情况，或用户反映产品质量和性能不能满足要求时； -当材料、工艺、环境有较大改变，可能影响产品质量和性能时； -正式生产后，企业根据工作实际应周期性地进行型式试验；产品停产六个月以上，重新恢复生产时； -产品出厂检验与上次型式试验结果有较大差异时。
7.2.2　试验项目
型式试验项目：外观检验、镀铜层和磷化膜厚度测量、镀铜层和磷化膜结合力检测、腐蚀性试验、镀铜层和磷化膜耐磨性试验。 7.3镀铜层和磷化膜厚度测量 7.3.1应按照GB/T 4955，GB/T4956中规定的方法测量镀铜层和磷化膜厚度，或选择GB/T 6463 中规定的适合镀铜层、磷化膜厚度测量的其他方法 7.3.2测量时，至少应在有代表性的部位测量3个以上的厚度，计算其平均值作为测量厚度的结果。 7.3.3镀铜层厚度应为8μm～20μm。 7.3.4磷化膜厚度应为5μm～20μm。 7.4镀层和磷化膜结合力检测 7.4.1镀铜层、磷化膜结合力检测应按照GB/T5270的规定，结合企业实际选择适宜的方法进行。 7.4.2镀铜层、磷化膜应与基体结合牢固，无脱落。 7.5耐蚀性试验 7.5.1对于镀铜处理后的螺纹，应按照GB/T 10125 规定的方法进行耐蚀性试验。 7.5.2对于磷化处理后的螺纹，在室内放置 48h后，浸人 3%的氯化钠水溶液中，在 15℃～25℃温度下，保持1h，取出洗净、吹干后观察其耐蚀性。 7.5.3镀铜层、磷化膜表面应无锈蚀、无氧化变色等。 7.6镀层铜、磷化膜耐磨性试验 7.6.1手动旋合表面处理过的内外螺纹10次，旋合、松开为1次，镀层、磷化膜不应出现变色、脱落、露底材。 7.6.2用砂纸打磨处理层露出本体，处理层应不剥落、不起皮，磨屑呈粉末状。
8检验后处理
8.1检验合格的螺纹经干燥后应均匀涂抹防锈油，油脂均匀布满镀铜或磷化处理的螺纹表面。 8.2不合格的处理层应去除镀铜、磷化膜，重新进行镀铜和磷化处理。
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