抽油杆接箍直纹激光淬火的磨损性能研究

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1、抽油杆接箍直纹激光淬火的磨损性能研究赫庆坤1，李同道1，王勇1，谷勇2，牛海洋1(1．中国石油大学机电学院材料系，山东东营257061；2．中国石油大学机电装备教学实习总厂，山东东营257D61)摘要：采用5kw横流c0：激光器对抽油杆接箍45钢表面进行直纹和螺旋激光淬火对比试验，对两种激光淬火硬化区组织进行了光学和扫描电镜分析，并对其硬度和摩擦磨损性能进行了测试。结果表明，直纹激光淬火试样磨损表面存在鳞片状剥落碎屑和较细小的犁沟；螺旋搭接试样磨损后，淬火回火区呈现严重的坑状剥落，而两侧的淬硬带呈现轻微的犁沟剥落；接箍直纹激光淬火后的摩擦磨损性能优于螺旋激光淬火。关

2、键词：抽油杆接箍；直纹激光淬火；螺旋激光淬火；磨损性能中图分类号：TGll3；TB333文献标识码：A文章编号：0254—6051(2008)07舶73卅Wearproperties0f舳ckerrodringjointtreatedbystrai曲tIinel嬲erquencllingHEQing—kunl，LITong—da01，wANGYon91，GuYon矿，NIuHai．yan91(1．MaterialDepartment，CollegeofMechanical彻dElectronicEngineeringChinaPetroleumUniversity，

3、Don罢加ngShandong25706l，China；2．TotalFactoryofMachineElectricity，ChinaPetroleumUniversity，DongyingShaIldong257061，China)Abstract：F0rcomparatiVetest，suckerroddngjointsweretreatedbystraightlinelaserquencllingandhelixlaserquench-堍诵tIlcrosscurrent5kWC02laserequipment．111e111icr0舢ctureoftheha

4、rdeIliIlg枷e雌studiedbyo埘calr11icroscope，scanningelec咖nrnicroscope(sEM)．卟eh裥nesswasmeasuredandthe佑ctionaJldwearbeh撕orwasstudied．1heresuhsshowthatthewearsurf如eofthestraight—linelaserquenchingsaHlplehasscale—likef1出Ilgandthinnmws，whiletllehelixoneh鹊severepitnakinginthetemperedzonesandsligI

5、ltfⅦ删wsonbothsideofthequenchedzones．ne岱ctionandwearbeIlaViorofsuckerrodringjoimⅡ．eatedbystrajght1inelaserquenchingisbettertharImatofthehelixway．KeywordS：suckerrodringjoint；strai曲tlinelaserquenching；helixlaserquenching；俪ctionandwe盯behavior中碳调质钢具有一定的塑性、韧性和较高的强度，度和摩擦磨损性能及摩擦磨损机理。一般适用于制造强度较

6、高的零部件。对于特定的摩擦1试验材料和方法工况，该材料表面经常发生磨损和疲劳断裂等失效形1．1试验材料式，其表面性能已不能满足现场的使用需求。激光相抽油杆接箍材料为45钢，调质后的硬度为28～32变硬化技术能大幅度提高中碳调质钢的硬度和耐磨HRc，进口J55钢(相当于国产35Mn2钢)油管的硬度为性，因此，中碳调质钢的激光相变硬化研究具有广阔的190～250HB，选用油田产出污水作为润滑介质，其矿物应用前景。随着我国东部油田相继进入开发后期，油质成分为氯离子12300。。∥L、碳酸根离子23mg／L、钙井越来越深，井况越来越复杂，且油井产出液中的含水离子30mg／L

7、、碳酸氢根离子27mg／L、镁离子16吲L、率越来越高，由此引发抽油圩孥箍与油管之间因磨损铁离子9mg／L。抽油杆接箍呈圆柱形，尺寸妒4nun×而造成的失效事故不断增加⋯，主要失效形式表现为102mm，采用WEDM—Hs电火花线切割机沿抽油杆接箍抽油杆接箍磨损断脱和油管磨穿。针对油田开发后期轴向取样，试样尺寸10。m×10mm×5。砌。油井产出液含水高的特点，提高抽油杆接箍和油管的1．2试验方法抗磨性能和使用寿命已成为当前亟需解决的问题。为为了减少软化带的不良影响，采用宽带扫描将聚了提高接箍和油管摩擦副的寿命，笔者对接箍表面进焦的圆光斑变成线光斑，使一次扫描宽度