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    激光熔覆技術在油田的應用

    激光熔覆技術在油田的應用

       石油現場的工況條件比較惡劣,許多金屬零部件長期工作在承受重載荷并伴有腐蝕摩擦和磨損的場合,致使它們過早地發生失效破壞而縮短其使用壽命。停產檢查和更換新部件,既增加材料成本又影響油田生產,帶來多方面的損失。各種常規表面處理技術,如涂料涂層、電鍍、化學鍍、電刷鍍、熱噴涂等,它們所生產的處理層與金屬基體大多為機械式結合,結合力較差,不能勝任摩擦、磨損條件較為苛刻的場合。不僅如此,油田現場許多金屬零部件摩擦副的磨損間隙處在近毫米的量級上,而常規表面技術的處理層較薄,很難對易損件進行表面修復,使這些技術的應用范圍受限制。

       激光熔覆層與基體為冶金結合,結合強度不低于原基體材料的95%。基體材料在激光加工過程中僅表面微熔,微熔層為0.05~0.1mm,基體熱影響區極小,一般為0.05~0.1mm。熔覆層與基體均無粗大的鑄造組織,熔覆層及其界面組織致密,晶粒細小,無空洞,無夾雜裂紋等缺陷。激光加工過程中基體溫升不超過80℃,激光加工后無熱變形。激光熔覆層組織由三個各具特點的梯度層:底層、中間層及面層組成。底層具有與基體浸潤性好、結合強度高等特點;中間層具有一定強度和硬度、抗裂性好等優點;面層具有抗沖刷、耐磨損和耐腐蝕等性能。 

       油田鉆采作業關鍵零件的激光強化問題:①組合抽油泵缸套的激光淬火;②整筒泵泵筒(長7m,內徑56~83mm)的激光淬火;③鉆井、修井用的27/8″鉆桿接頭的激光強化。

     

    LWD無線隨鉆電阻率短節無磁耐磨帶激光修復前后對比圖

    石油鉆井螺桿耐磨帶激光熔覆

    油田鉆鋌母扣激光熱處理

    WGQ-275型套管氣動卡瓦內壁激光淬火

    卡瓦體表面激光淬火(上圖所示紅色區域)

    石油勘探桿修復層

     

     

    來源:本站 時間:2014-03-01 14:42:43
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