CN1097816A

CN1097816A - 高耐蚀高耐磨抽油泵表面强化处理方法

Info

Publication number: CN1097816A
Application number: CN 93112074
Authority: CN
Inventors: 王太兴
Original assignee: TIELING VALVE FACTORY LIAONING PROV
Current assignee: TIELING VALVE FACTORY LIAONING PROV
Priority date: 1993-07-19
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1995-01-25

Abstract

一种涉及抽油泵表面强化处理的方法，其特点是对泵筒内表面先施激光表面淬火处理，再采用化学方法将镍基合金离子铬合在内外表面上；对柱塞表面利用喷焊重熔方法，将镍铬硼硅合金粉末熔焊上，再施化学镀处理；对凡尔座工作面采用喷焊方法，将二氧化锆粉末熔焊上，再施化学镀；此外，对抽油泵的其它辅件也施以化学镀，从而克服了现有泵表面处理的弊病，达到了泵总体具有高耐蚀、高耐磨、使用寿命长的效果。

Description

本发明涉及一种金属构件表面强化处理的方法，尤其是关系到高耐蚀、高耐磨抽油泵表面强化处理的方法。

目前，我国在油田中使用的抽油泵，主要由泵筒、柱塞、凡尔球和凡尔座组成。为适应在含有硫化氢、二氧化碳、酸、碱、盐、细菌等许多腐蚀性介质中长期工作，耐蚀和耐磨措施多采用价格昂贵的高镍合金钢材料制泵;或对其表面镀铬、渗硼、渗碳、氮化或氮硼共渗等方法进行解决。但因强蚀、强磨的作用，其效果短用几十天，多用几个月便需更换。这样，影响出油量，增加生产费用，特别是一些被蚀被磨的泵弃之难复，实为不太理想。

本发明的目的在于提供一种能使抽油泵达到高耐蚀、高耐磨的表面强化处理方法。

本发明的目的是这样实现的：即对主要由泵筒、柱塞、凡尔球、凡尔座及其辅件组成的抽油泵，借助激光淬火、喷焊重熔及化学镀的工作原理，施以表面强化处理。其中：

对泵筒（9）内表面先施激光表面淬火处理，再采用化学镀方法将镍基合金离子铬合在内外表面上;

对柱塞（6）表面利用喷焊重熔方法，将镍铬硼硅自熔合金粉末熔焊其上，再在此基础上采用化学镀方法，将镍基合金离子铬合在未喷焊的部位上;

对凡尔座（4.12）的工作面，利用等离子喷焊方法，将经过氧化钇处理的二氧化锆粉末熔焊其上，再经激光重熔和整体化学镀覆盖;

对其它辅件表面，采用化学镀方法将镍基合金离子铬合其上。

化学镀方法是溶液中主要溶有镍和磷离子，并两者质量比为87-91∶13-9，工作温度为85℃～91℃，被镀件在其内可单向迴转或非单向迴转循环，依浸镀时间长短调整镀层厚度。

喷焊、重熔方法是借助一种专用焊具，将质量比为15-16的铬、2.9-3.1的硼、1.9-2.1的硅、余量的镍自熔合金粉末熔焊在工件表面上。

从而实现了在普通泵结构的基础上，整体性能达到了内外表面强化和防腐处理的目的。

附图图面说明：

图1是高耐蚀、高耐磨抽油泵结构示意图。

图中1为接箍，2为上部开口罩，3为凡尔球，4为凡尔座，5为凡尔座接头，6为柱塞，7为下凡尔罩，8为下凡尔座接头，9为泵筒，10为固定凡尔罩，11为球，12为固定凡尔座，13为固定凡尔座接头。

图2是泵筒内外表面强化处理流程方框图。

图中14为机加，15为除油除锈，16为激光淬火，17为珩磨，18为化学镀，19为中温处理。

图3是柱塞表面强化处理流程方框图。

图中20为机加，21为吹砂，22为予热，23为喷焊重熔，24为外磨，25为化学镀。

图4是凡尔座工作表面强化处理流程方框图。

图中26为机加，27为除油除锈，28为喷焊，29为激光重熔，30为精车与外磨，31为化学镀。

下面将结合附图进一步解释说明：

泵筒与柱塞为一对高耐蚀、高耐磨摩擦付，为使它们达到高耐蚀、高耐磨的目的，对经过机加和除油除锈的泵筒内表面先施以激光淬火处理，接之进行珩磨，再对它的内外表面利用化学镀方法，将镍磷、镍硼、镍铬、镍钨或镍钛等不同的金属离子铬合在工件表面上。其中，镍磷质量比为87-91∶13-9，最佳值为89∶11，镀液工作温度为85℃～91℃。最佳值为88℃，镀速为10-15um/h，通常控制在5-7小时，最后施以中温处理，如图2。

对经过机加、喷砂和予热处理后的柱塞表面，采用喷焊和重熔之二步方法，将镍铬硼硅自熔合金粉末，借助高速火焰喷枪，在940℃至1170℃条件下使用质量比为15-16的铬、2.9-3.1的硼、1.9-2.1的硅、余量的镍自熔合金粉末熔焊上，表面磨后，于进行化学镀覆盖处理，如图3。

对经过机加和除油除锈后的凡尔座，其工作面借助高效能等离子喷枪，将经氧化钇处理的二氧化锆粉末喷焊上，再施以激光重熔，旨在形成一种耐磨工作面，为进一步提高它的抗蚀抗磨性，精车与外磨后再进行化学镀覆盖处理，如图4。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、由于泵筒内表面经过一次激光淬火处理，再在内外表面进行一次化学镀覆盖处理，使泵筒的抗腐能力高出1Cr18Ni9Ti的几倍到几十倍;硬度提高到HV550至750以上;最高达HV1100;镀层与基体结合强度良好，如与中碳钢结合强度在30Kgf/cm²以上;摩擦系数小，可低至钢的二分之一以下。

2、由于柱塞和凡尔座工作面，先进行喷焊处理，再施以化学镀覆盖，使它们工作表面熔焊层与镀层组织致密、结合强度高、具有高耐蚀、高耐磨性能，特别是凡尔座可用45^＃钢代替传统的GCr15轴承钢或高碳铬不锈钢制造，使其成本降低，并具抗冲击、密封好的特点，从而防腐、耐磨、使用寿命延长。

3、由于对于泵的其它辅件表面均作了化学镀覆盖处理，故使泵的总体抗磨、耐蚀性、耐腐性能得到极大提高，克服了目前防腐、抗磨表面处理方法的一些弊病。

Claims

1、一种主要由泵筒(9)、柱塞(6)、凡尔球(3.11)和凡尔座(4.12)组成的高耐蚀、高耐磨抽油泵表面强化处理方法，其特征在于：

对泵筒(9)内表面先施激光表面淬火处理，再采用化学镀方法将镍基合金离子铬合在内外表面上；

对柱塞(6)表面利用喷焊、重熔方法将镍铬硼硅自熔合金粉末熔焊其上，再在此基础上采用化学镀方法将镍基合金离子铬合在未喷焊的部位；

对凡尔座(4.12)的工作面，利用等离子喷焊方法将经过氧化钇处理的二氧化锆粉末熔焊其上，再经激光重熔和整体化学镀覆盖；

对其它辅件表面采用化学镀方法，将镍基合金离子铬合其上。

2、根据权利要求1所述的高耐蚀、高耐磨抽油泵表面强化处理方法，其特征在于所说的化学镀方法是溶液中主要溶有镍和磷离子，并两者质量比为87-91∶13-9，温度为85℃～91℃，被镀件在其内可单向迴转或非单向回转循环，依浸镀时间长短调整镀层厚度。

3、根据权利要求1所述的高耐蚀、高耐磨抽油泵表面强化处理方法，其特征在于所说的喷焊重熔方法是借助一种专用焊具，将质量比为15-16的铬、2.9-3.1的硼、1.9-2.1的硅、余量的镍自熔合金粉末熔焊在工件表面上。