石油化工裝備往往工作在含有CO2、H2S、Cl等多種腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中,井下高溫高壓,工況條件惡劣,由此引發(fā)的腐蝕穿孔以及因磨損而造成的失效事故頻繁發(fā)生,嚴重影響油田生產(chǎn)。
傳統(tǒng)的構(gòu)件表面處理主要采用碳氮共滲、馬氏體強化、高鉻耐磨處理、離子滲氮等技術(shù),存在高能耗、低工藝水平、高污染,修復(fù)難度大、成本高等問題。 激光熔覆技術(shù)可以很好地解決這些問題,顯著提高機械構(gòu)件耐磨損、耐腐蝕、耐熱、抗氧化等物理化學性能。
場景一:抽油桿修復(fù)
抽油桿受到偏磨、腐蝕等因素造成損害,油田每年需更換大量的抽油桿。激光熔覆可以實現(xiàn)舊抽油桿修復(fù)再利用,重復(fù)循環(huán)使用,節(jié)約大量資源,大大降低采油成本,提高油田的整體經(jīng)濟效益。
≡ 熔覆層與基體冶金結(jié)合,結(jié)合強度高熔覆層組織致密,無裂紋等缺陷
≡ 科學配置合金粉末,高硬度材料≥60HRC
≡ 實現(xiàn)全過程綠色環(huán)保無污染
≡ 加工加工過程可控,實現(xiàn)復(fù)雜構(gòu)件熔覆
≡ 大幅降低加工成本、顯著提高加工時效
高壓柱塞泵是油氣開采過程中的重要設(shè)備,廣泛用于壓裂、固井和注水等作業(yè)過程。柱塞桿在工作過程中易遭受高頻往復(fù)運動的摩擦損傷,以及介質(zhì)腐蝕和硬質(zhì)顆粒的沖蝕,導(dǎo)致使用壽命大大縮短。
傳統(tǒng)的修復(fù)方式有電鍍、噴焊等,均存在一定的缺陷。激光熔覆在產(chǎn)品質(zhì)量和對基體影響等方面具有明顯優(yōu)勢,具有效率高、熱輸入小、變形小、稀釋率低、熔覆層薄厚可控,熔覆后表面平整、后續(xù)加工量小等優(yōu)勢。
在油井生產(chǎn)工況下,油管易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂,在腐蝕和機械載荷的共同作用下,裂紋不斷擴展,最終導(dǎo)致斷裂失效。
激光熔覆不僅可以對失效的零件進行熔覆修復(fù),恢復(fù)原有的使用尺寸,也可通過熔覆層增強基材性能,有著極大的應(yīng)用價值。
≡ 采用雷石專用粉末,硬度達60HRC以上;
≡ 熔覆層厚度約0.75mm,表面無裂紋等缺陷;
≡ 熔覆層稀釋率很低,在金相顯微鏡下可觀察到平坦的熔合線;
≡ 對管直徑及圓度影響很小,使用短節(jié)螺紋連接不受影響。