柱塞泵是油氣開采過程中的重要設備,廣泛用於(yu) 壓裂、固井和注水等作業(ye) 過程。作為(wei) 柱塞泵的關(guan) 鍵零部件,柱塞杆在工作過程中易遭受高頻往複運動的摩擦損傷(shang) 以及介質腐蝕和硬質顆粒的衝(chong) 蝕,其使用壽命隻有15～35天。

油田作業(ye) 環境中,每年會(hui) 產(chan) 生大量的廢舊柱塞杆,本著以修舊利廢、為(wei) 企業(ye) 實現降本增效的目的,廢舊柱塞杆可以應用高速激光熔覆技術為(wei) 核心的再製造及表麵強化技術。

失效的柱塞杆的處理方式:傳(chuan) 統的柱塞杆表麵處理工藝有電鍍、噴焊等。

電鍍由於(yu) 存在環境汙染和鍍層性能差等問題,已逐漸被淘汰;噴焊Ni60技術雖可獲得合適的表麵強化層性能,但由於(yu) 熱輸入大,不僅(jin) 對基體(ti) 力學性能有明顯影響,而且變形嚴(yan) 重,機加工後有效熔覆層厚度均勻性較差,易使柱塞杆連接處變形而導致工件報廢。因此火焰噴焊技術不適用於(yu) 柱塞杆再製造,且采用該項技術進行表麵強化的柱塞杆也不適合用於(yu) 再製造毛坯。

區別於(yu) 傳(chuan) 統激光熔覆,高速激光熔覆通過改變激光與(yu) 粉末的作用過程,在熔池之上將粉末融熔或半融熔,將融熔或半融熔狀態的液體(ti) 流送入熔池內(nei) ,形成冶金結合的表麵塗層,其熔覆效率與(yu) 表麵質量均得以提升。與(yu) 噴焊和傳(chuan) 統激光熔覆相比,具有效率高、熱輸入小、稀釋率較小、可熔覆薄層、表麵平整、後續加工量小等優(you) 勢。

從(cong) 高速激光熔覆和常規激光熔覆的參數對比中不難看出:高速激光熔覆在產(chan) 品質量和對基體(ti) 影響等方麵具有明顯優(you) 勢。不僅(jin) 可用於(yu) 表麵強化,也可用於(yu) 柱塞杆再製造。

用高速激光熔覆技術進行再製造或表麵強化柱塞杆具有以下特點:

熱輸入低、變形小、效率高、熔覆層厚度均勻、對基體(ti) 壽命損傷(shang) 小;運用高速激光熔覆進行表麵強化的柱塞杆,使用後還可進行再製造,節省了杆體(ti) 的原材料采購成本和部分機加工作;高速激光熔覆稀釋率不超過3%,較薄的熔覆層厚度(0．2mm)就可以滿足要求,減少粉末浪費;柱塞杆使用壽命得到大幅度提升。

以高速激光熔覆技術為(wei) 核心的整個(ge) 柱塞杆再製造生產(chan) 環節綠色、環保、無汙染。通過采用綠色環保的高速激光熔覆技術進行表麵強化,使柱塞杆使用壽命顯著提高,延長更換周期,減少設備運維成本;此外,以高速激光熔覆技術為(wei) 核心的廢舊柱塞杆再製造,不僅(jin) 可提高產(chan) 品的使用壽命,降低生產(chan) 運營成本,更可實現開源節流及明顯的社會(hui) 、環境、經濟效益。