CN101205599A - 一种jhfz合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺 - Google Patents

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辛民昌
宋孟裕
王春和
杨新房
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Abstract

一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺属于石油机械设备加工领域。通过清洗除油、表面粗化、预热、喷涂、重熔、淬火、抛光等工序在抽油光杆表面形成一层具有耐腐蚀性能和耐磨性能的保护性涂层。清洗除油用清洗剂清洗抽油光杆表面。表面粗化用40目～100目砂带打磨，使光杆毛坯表面粗糙度达到Ra3.2μm～Ra6.3μm。预热和重熔用高频感应加热的方法进行。预热完毕，调整好氧气与乙炔气压力、喷涂距离和喷涂角度，喷涂自融合金粉末，在光杆表面形成均匀的涂层组织和结构。在重熔完成后立即对高温杆体进行喷水淬火。淬火后用砂带打磨抽油光杆，使光杆表面粗糙度达到≤Ra0.8μm。

Description

一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺
技术领域
一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺属于石油机械设备加工领域。
背景技术
随着我国石油开采进入中后期时代，油层分布不均衡，地质结构的不确定性加大，对石油采油设备的整体及配套件的性能要求越来越高，尤其现在使用机械运动举升的采油方法仍是一种主要途径，作为石油机械采油设备系统中的关键部件——抽油光杆，其功能、性能要求就成为备受关注的焦点。
现有抽油杆在工作中承受多种载荷和不同腐蚀介质的联合作用，有些油井中井液含有盐水、二氧化碳、硫化氢或腐蚀微生物，这些腐蚀介质或腐蚀微生物的存在，大大降低了抽油杆的使用寿命，尤其是连接在抽油杆柱顶部的抽油光杆，承受的载荷最大。在运行过程中，由于光杆的外圆表面与光杆密封盒相对滑动，同时光杆表面先后和大气、井液接触，所受到的腐蚀比单独和大气或井液接触引起的腐蚀更为严重，因此，加工制造具有一定防腐性能、耐磨性能、抗拉强度高的抽油光杆已成迫切要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺，通过合理的工艺流程，使光杆的防腐耐磨层与光杆本体结合牢固，达到优异的耐腐蚀性能和耐磨性能。
本发明的目的是这样实现的：一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺是通过清洗除油、表面粗化、预热、喷涂、重熔、淬火、抛光等工序在抽油光杆表面形成一层具有耐腐蚀性能和耐磨性能的保护性涂层，并通过淬火提高了抽油光杆的抗拉强度。清洗除油用清洗剂清洗抽油光杆表面。表面粗化用40目～100目砂带打磨，磨削速度为8mm/s～20mm/s，使光杆毛坯表面粗糙度达到Ra3.2μm～Ra6.3μm，以提高涂层金属与光杆的结合能力，另外粗化的表面可减少涂层的收缩能力，使涂层金属与光杆保持紧密的接触直至重熔完毕。预热和重熔是用高频感应加热的方法进行，通过调整光杆杆体在感应圈的移动速度和感应圈的直径、匝数来控制预热和重熔的温度，这种方法速度快、温度控制准确。预热完毕，调整好氧气与乙炔气压力、喷涂距离(100mm～300mm)和喷涂角度(喷涂射流轴线与光杆表面切线之间的夹角：60°～90°)，喷涂自融合金粉末，在光杆表面形成均匀的涂层组织和结构，单面厚度一般在0.1mm～0.3mm，也可根据实际需要进行调整。在重熔完成后立即对高温杆体进行喷水淬火，水温10℃～30℃，喷水流量4m3/h～6m3/h。淬火后用60目～100目砂带打磨抽油光杆，使光杆表面粗糙度达到≤Ra0.8μm。
本工艺的特点是：
1、喷涂层表面平整、光滑、无孔隙，与光杆基体结合强度高，耐磨、耐蚀、抗氧化性能高。
2、设备简单、操作简便、经济适用，便于推广。
3、用此工艺处理的光杆具有防腐、耐磨、抗拉强度高的特点。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图2是光杆表面组合处理机床的俯视图。
图2中：1、床体，2、导轨，3、砂带机，4、喷枪，5、感应圈，6、喷水圈，7、抽油光杆，8、操作台，9、高频设备。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。用清洗剂清洗抽油光杆表面，除去表面油污。之后把光杆装卡到光杆表面组合处理机床上，用40目～100)目砂带打磨，磨削速度为8mm/s～20mm/s，使光杆毛坯表面粗糙度达到Ra3.2μm～Ra6.3μm。然后对用高频感应加热系统对光杆进行预热，预热温度200℃～400℃。预热完成后进行喷涂自融合金粉末，调整氧气与乙炔气压力，喷枪的喷涂距离100mm～300mm，喷涂角度：喷涂射流轴线与光杆表面切线之间的夹角60°～90°，喷涂厚度一般控制在单面壁厚0.1mm～0.3mm，也可根据实际需要进行调整。喷涂完毕进行重熔，用高频感应加热系统对涂层进行重熔，重熔温度控制在900℃～1200℃。重熔完成后立即对高温杆体进行喷水淬火，水温10℃～30℃，喷水流量4m3/h～6m3/h。淬火完毕后进行抛光处理，用60目～100目砂带打磨抽油光杆，使光杆表面粗糙度达到≤Ra0.8μm。

Claims (8)

1.一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺，其特征是通过清洗除油、表面粗化、预热、喷涂、重熔、淬火、抛光等工序在抽油光杆表面形成一层具有耐腐蚀性能和耐磨性能的保护性涂层。
2.根据权利要求1所述的一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺，其特征还在于：所述清洗除油是用清洗剂清洗抽油光杆表面，除去表面油污。
3.根据权利要求1所述的一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺，其特征还在于：所述表面粗化是把光杆装卡到光杆表面组合处理机床上，用40目～100目砂带打磨，磨削速度为8mm/s～20mm/s，使光杆毛坯表面粗糙度达到Ra3.2μm～Ra6.3μm。
4.根据权利要求1所述的一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺，其特征还在于：所述预热是用高频感应加热系统对光杆进行预热，通过调整光杆杆体在感应圈的移动速度和感应圈的直径、匝数来控制预热温度，一般预热温度控制在200℃～400℃。
5.根据权利要求1所述的一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺，其特征还在于：所述喷涂是调整氧气与乙炔气压力，喷枪的喷涂距离100mm～300mm，喷涂角度即喷涂射流轴线与光杆表面切线之间的夹角为60°～90°，喷涂厚度一般控制在单面壁厚0.1mm～0.3mm，也可根据实际需要进行调整。
6.根据权利要求1所述的一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺，其特征还在于：所述重熔是用高频感应加热系统对涂层进行重熔，通过调整光杆杆体在感应圈的移动速度和感应圈的直径、匝数来控制重熔温度，一般重熔温度控制在900℃～1200℃。
7.根据权利要求1所述的一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺，其特征还在于：所述淬火是在重熔完成后立即对高温杆体进行喷水淬火，水温10℃～30℃，喷水流量4m3/h～6m3/h。
8.根据权利要求1所述的一种JHFZ合金抽油光杆表面合金涂层热喷涂工艺，其特征还在于：所述抛光是在淬火完毕后对光杆进行抛光处理，用60目～100目砂带打磨抽油光杆，使光杆表面粗糙度达到≤Ra0.8μm。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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