抽油杆用钢高频感应熔覆Ni基复合涂层研究.pdf

《抽油杆用钢高频感应熔覆Ni基复合涂层研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、石油机械(]IIINAP⋯II{(1l_EUMMACIIINH{、2010年第38卷第l2期．_试验研究抽油杆用钢高频感应熔覆Ni基复合涂层研究夏承宇李伟宗霞孙永兴门晓微(】．胜利油田高原石油装备有限公司2．中国石油大学(华东)机电工程学院)摘要为提高抽油杆的耐蚀性能，采用高频感应熔覆工艺在抽油杆用钢35CrMo基体上制备了不同的复台涂层。对多细涂层成分进行对比试验结果表明，在保证一定涂层厚度的基础上，最佳熔覆电流为1380～1400A；加入适量的稀土能够细化晶粒和提高涂层致密度，添加保护剂能够给熔覆过程提供

2、一个良好的环境，从而保证生成的图层光滑，无孔洞、夹杂等缺陷；当配方为KF一300C+6％稀土+保护剂、熔覆电流为1400A时试样的耐蚀性最佳关键词感应熔覆KF一300(]稀土E—t曲线Tafel曲线涂层材料的主要成分为Ni60+35％WC的自熔型合0引言金KF一300C，其中Ni60各成分的质量分数：0．8％C，16％Cr，3．5％B，4．5％Si，15％Fe，石油天然气行业是遭受腐蚀破坏最严重的行业0．8％C，余量Ni；稀土采用纯度为99．99％的之一。随着油T作环境的复杂化和高含水期的到La，O；保护刺和

3、粘结剂的主要成分质量分数：来，抽油杆的腐蚀乖【l磨损问题越来越严重，因腐蚀30％KBF，20％NaF，40％SiC，10％Na，CO。粉和磨损造成的拟大大幅度上升。世各每年仅管末材料的粒度均为200～300目，将稀土依次按道惜蚀就造成大的经济损失，美同约20亿美元，0％、3％、6％、9％4种配比进行添加制备涂层。英同约17亿美元，德圈和日本约为33亿美7。1．2涂层制备目前，大约有90％以』二的油井使刖杆泵采油方式。将原始试样于丙酉同rf1浸泡数分钟后进行喷砂作为重要的采油设备，抽油仟对油升发的效果有处理，使

4、其露出新鲜的金属表面备用。每块试样使着小容忽视的影响，此，解决蚀题经成为川的KF一300C粉末质量均足6g，4种配方对应的采油1程的一一项重要课题、稀土质量分别为0、0．19、0．38和0．57g，在涂覆有关渊查研究表叫，腐蚀和磨损造成的损失约前将粉米放入100烘十炉中保温2h。再用球磨占闻民经济总产值的2％～4％，因此，解决抽机将稀土和KF一300C粉末均匀混和，将混合后的油杆等关键部位的腐蚀磨损川题势在必行。为提高粉术再与2．5mL水玻璃混合并充分搅拌，制成具抽油杆的耐蚀性能，笔行研究了⋯一种利用高频感应

5、有一定粘度的涂液，将涂液涂于基材表面。将涂覆熔覆任35CrMo表面形成Nj基涂层，并在熔覆过程后的试样放入100cc-t=燥箱中，保温2h后用巾加入一定量的稀土，使涂层和基体形成冶金结合HFP2—30C型高频感应设备进行熔覆。具体熔覆的工艺。探讨了稀土对抽油杆高频感应熔覆Ni基层的成分配比和参数表l。涂层组纵、结构以及埘蚀性的影响。1．3试验分析方法川XJP一3A型金相微镜观察各种配比下的涂1试验内容层组织。』{JJSM一6700F、型冷场发射扫描电子显微镜以及其附什对最优配比的表面扫描以及能谱分析。1．1试

6、验材料微硬度在MH3型硬度}I-LN定，载荷为1N，加试验摹材选Jl}】连续抽油杆，L}j钢35CI‘Mo，寸载时间为30S。电化学腐蚀试验仪器为M398电化学为2mmX6mm，主要成分的质量分数：0．32％综合测试系统，并南PAR公司的M352腐蚀软件和C，0．3％Si，0．6％Mn，0．2％Mo，1．0％C1’；涂覆PowerSINE电化学阻抗软件支持。2010年第38卷第12期夏承宇等：抽油杆用钢高频感应熔覆M基复合涂层研究一13一表1熔覆层的成分配比和参数设计试样编号稀土质量分数／％保护剂熔覆电流／A

7、熔覆时间／s试样编号稀土质量分数／％保护剂熔覆电流／A熔覆时间／sAl一～I35025．47DI6—135027．52A2～～138021．38D26—138023．64A3～一140020．40D36—140021．34B1～加135077．06D46加135089．47B2～加138068．78D56加l38078．30B3一加140058．18D66加140065．26C13～l35026．49E19—135027．09C23～138022．79E29—138025．81C33～140020．76E39

8、一l40021．81C43加l35088．29E49加135093．43C53加138072．00E59加138091．88C63加140063．24E69加14008354表2涂覆与未涂覆保护剂试样涂层厚度2试验结果及讨论2．1保护剂对涂层组织及厚度的影响2．1．1涂层组织图1为熔覆保护剂与未熔覆保护剂涂层组织对由图可知，涂覆保护剂的试样较未涂覆保护剂比图。南图可以看出，未涂覆保护剂的试样c1涂的