CN107052619A - 一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉及其使用方法，包括以下质量百分比的组分：碳化硼为1～2％，活性碳粉为1～2％，高纯铬粉为16～18％，高纯钨粉为3～4％，镍粉为19～20％，结晶硅为4～5％，余量为水雾法铁粉。本发明采用铁基自熔性合金粉作为石油钻具修复的主要材料，在实现对石油钻具磨损尺寸修复的同时，还能改善石油钻具表面的硬度、冲击韧性、耐磨性和抗干擦性能，实现了石油钻具的回收再利用，避免了资源的浪费。

Description

一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉及其使用方法
技术领域
本发明涉及再制造加工技术领域，具体地说是一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉及其使用方法。
背景技术
石油钻具是石油及天然气钻采设备重要的部件，是石油专用管材的重要组成部分，具体包括钻铤、钻杆、转换接头、扶正器等。在石油开采的过程中，石油钻具需要在地下岩层进行钻削进给，直至将石油开采出来，在此过程中，石油钻具会产生一定程度的磨损，当磨损量超过一定值时，石油钻具则需要及时的更换，否者会影响钻削进给的速度和石油开采的效率。然而被更换的磨损的石油钻具则会被丢弃，造成严重的资源浪费，迫切需要一种可对石油钻具实现回收再利用的工艺。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提出一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉及其使用方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉，包括以下质量百分比的组分：
碳化硼为1～2％，活性碳粉为1～2％，高纯铬粉为16～18％，高纯钨粉为3～4％，镍粉为19～20％，结晶硅为4～5％，余量为水雾法铁粉。
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉的使用方法，所述方法步骤如下：
第一步：工件表面处理：对石油钻具表面的油污、锈进行处理；
第二步：铁基自熔性合金粉的检查：检查是否有吸潮现象或者存放期是否超过1个月，使用前应进行干燥处理，所述干燥处理为在100℃容器中保温1小时；
第三步：采用氧-乙炔喷焊工艺或者等离子粉末堆焊工艺焊接在石油钻具表面。
所述铁基自熔性合金粉的粒级为可通过150目筛但通不过320目筛。
所述铁基自熔性合金粉的粒级为可通过60目筛但通过不够200目筛。
本发明的有益效果是：本发明采用铁基自熔性合金粉作为石油钻具修复的主要材料，在实现对石油钻具磨损尺寸修复的同时，还能改善石油钻具表面的硬度、冲击韧性、耐磨性和抗干擦性能，实现了石油钻具的回收再利用，避免了资源的浪费。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉，包括以下质量百分比的组分：
碳化硼为1％，活性碳粉为1％，高纯铬粉为18％，高纯钨粉为4％，镍粉为20％，结晶硅为4％，余量为水雾法铁粉。
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉的使用方法，所述方法步骤如下：
第一步：工件表面处理：对石油钻具表面的油污、锈进行处理；
第二步：铁基自熔性合金粉的检查：检查是否有吸潮现象或者存放期是否超过1个月，使用前应进行干燥处理，所述干燥处理为在100℃容器中保温1小时；
第三步：采用氧-乙炔喷焊工艺或者等离子粉末堆焊工艺焊接在石油钻具表面。
所述铁基自熔性合金粉的粒级为可通过150目筛但通不过320目筛。
实施例二：
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉，包括以下质量百分比的组分：
碳化硼为2％，活性碳粉为2％，高纯铬粉为16％，高纯钨粉为3％，镍粉为19％，结晶硅为5％，余量为水雾法铁粉。
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉的使用方法，所述方法步骤如下：
第一步：工件表面处理：对石油钻具表面的油污、锈进行处理；
第二步：铁基自熔性合金粉的检查：检查是否有吸潮现象或者存放期是否超过1个月，使用前应进行干燥处理，所述干燥处理为在100℃容器中保温1小时；
第三步：采用氧-乙炔喷焊工艺或者等离子粉末堆焊工艺焊接在石油钻具表面。
所述铁基自熔性合金粉的粒级为可通过60目筛但通过不够200目筛。
实施例三：
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉，包括以下质量百分比的组分：
碳化硼为1.3％，活性碳粉为1.7％，高纯铬粉为17％，高纯钨粉为3.5％，镍粉为19.3％，结晶硅为4.4％，余量为水雾法铁粉。
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉的使用方法，所述方法步骤如下：
第一步：工件表面处理：对石油钻具表面的油污、锈进行处理；
第二步：铁基自熔性合金粉的检查：检查是否有吸潮现象或者存放期是否超过1个月，使用前应进行干燥处理，所述干燥处理为在100℃容器中保温1小时；
第三步：采用氧-乙炔喷焊工艺或者等离子粉末堆焊工艺焊接在石油钻具表面。
所述铁基自熔性合金粉的粒级为可通过150目筛但通不过320目筛。
实施例四：
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉，包括以下质量百分比的组分：
碳化硼为1.8％，活性碳粉为1.4％，高纯铬粉为16.5％，高纯钨粉为3.8％，镍粉为19.7％，结晶硅为4.7％，余量为水雾法铁粉。
一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉的使用方法，所述方法步骤如下：
第一步：工件表面处理：对石油钻具表面的油污、锈进行处理；
第二步：铁基自熔性合金粉的检查：检查是否有吸潮现象或者存放期是否超过1个月，使用前应进行干燥处理，所述干燥处理为在100℃容器中保温1小时；
第三步：采用氧-乙炔喷焊工艺或者等离子粉末堆焊工艺焊接在石油钻具表面。
所述铁基自熔性合金粉的粒级为可通过60目筛但通过不够200目筛。
为了论证本发明的实际效果和性能，特将本发明的实施例一至实施例四的四个方案分别实施之后，对各自的焊层性能进行了测试，并做了统计分析，试验中对比了喷焊层硬度、线膨胀系数、抗拉强度、冲击韧性等，各项数据统计如下：
由上述实验数据可知，采用本发明的技术方案后，使得堆焊层的硬度提升至68HRc以上，线膨胀系数均值为14.35×10-6/℃，远比现有技术制成的焊层的硬度高，耐高温性能较佳，抗拉强度和冲击韧性也显著提升，实验测试过程中循环次数为2.05×106，并无疲劳裂纹产生。因此，本发明使得石油钻具性能得以提升，避免了因石油钻具疲劳、磨损而导致石油钻具失效，延长了石油钻具的使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：
碳化硼为1～2％，活性碳粉为1～2％，高纯铬粉为16～18％，高纯钨粉为3～4％，镍粉为19～20％，结晶硅为4～5％，余量为水雾法铁粉。
2.一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉的使用方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
第一步：工件表面处理：对石油钻具表面的油污、锈进行处理；
第二步：铁基自熔性合金粉的检查：检查是否有吸潮现象或者存放期是否超过1个月，使用前应进行干燥处理，所述干燥处理为在100℃容器中保温1小时；
第三步：采用氧-乙炔喷焊工艺或者等离子粉末堆焊工艺焊接在石油钻具表面。
3.根据权利要求2所述的一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉的使用方法，其特征在于：所述铁基自熔性合金粉的粒级为可通过150目筛但通不过320目筛。
4.根据权利要求2所述的一种石油钻具修复用铁基自熔性合金粉的使用方法，其特征在于：所述铁基自熔性合金粉的粒级为可通过60目筛但通过不够200目筛。
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