本發明涉及激光(guang)熔(rong)覆領域，具體是一種防腐防硫耐磨油管絲扣激光(guang)熔(rong)覆涂層制(zhi)備工藝(yi)。
背景技術：
在油氣田開發的過程中，由于使用的各種油扣處于含氧、硫化氫、二氧化碳中。金屬管材在動態環境下，受機械力和水力的相互作用易發生電化學腐蝕或多種類型的腐蝕。在油井腐蝕中，油管的內腐蝕尤為嚴重，特別是國內大部分油田進入原油開采中、后期，油井、油氣混合井、注水井中都含有C02、H2S等多(duo)種成份腐蝕介質、氣(qi)體，高溫、高礦化度，井(jing)況環境比較惡劣，腐蝕程(cheng)度不斷加劇產生。
我國(guo)油(you)(you)管(guan)過去(qu)采用美國(guo)技(ji)術，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)問題(ti)一(yi)直(zhi)沒能(neng)很好(hao)解決(jue)。現(xian)在油(you)(you)田中的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)現(xian)象不僅非(fei)常普遍，而且作為油(you)(you)田三大公(gong)害之一(yi)，業界研(yan)究人士(shi)針(zhen)對該問題(ti)，進行了不斷的(de)研(yan)究并取得一(yi)些成果，根據井深(shen)、油(you)(you)氣壓力等條件選擇不同強度(du)級別的(de)管(guan)具材料：如(ru)內(nei)襯復合管(guan)、Pc300內(nei)涂層管(guan)、鎳磷鍍管(guan)、真空氮(dan)化防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)油(you)(you)管(guan)等，同時依據井下地質資料選擇表面(mian)防腐(fu)(fu)處理(li)：如(ru)投(tou)放緩蝕(shi)(shi)劑等。這些技(ji)術不同程度(du)上減少了油(you)(you)管(guan)的(de)內(nei)壁腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。
但總的(de)來說，還不能(neng)從根本上解決油(you)管(guan)(guan)的(de)腐(fu)蝕問題，尤其是管(guan)(guan)子(zi)端部螺紋的(de)腐(fu)蝕。在(zai)國內，對(dui)井下油(you)管(guan)(guan)的(de)防腐(fu)主(zhu)要是針對(dui)產(chan)液(ye)的(de)酸堿度控制以及管(guan)(guan)子(zi)本體的(de)防護，而對(dui)連接(jie)管(guan)(guan)的(de)油(you)管(guan)(guan)的(de)研究僅限(xian)于新材料、工(gong)藝(磷化(hua)、鍍(du)銅)方面。因(yin)管(guan)(guan)子(zi)的(de)端部螺紋在(zai)連接(jie)后依然(ran)(ran)能(neng)夠和管(guan)(guan)柱內的(de)液(ye)體接(jie)觸，鍍(du)層由于結合(he)力(li)不強(qiang)，在(zai)油(you)管(guan)(guan)絲扣旋擰(ning)過程中被破壞，長(chang)期生產(chan)必然(ran)(ran)會造成螺紋腐(fu)蝕失效，所以防治(zhi)效果欠佳(jia)、防治(zhi)成功(gong)率也(ye)不高。
技術實現要素：
本(ben)發明的(de)目的(de)在(zai)于提供一種(zhong)(zhong)防(fang)腐防(fang)硫耐(nai)(nai)(nai)(nai)磨(mo)(mo)油(you)管絲(si)扣(kou)激(ji)(ji)光(guang)熔(rong)覆(fu)(fu)涂層制備工藝，使(shi)(shi)用激(ji)(ji)光(guang)熔(rong)覆(fu)(fu)方(fang)法在(zai)油(you)管絲(si)扣(kou)上進行制備防(fang)腐防(fang)硫耐(nai)(nai)(nai)(nai)磨(mo)(mo)激(ji)(ji)光(guang)熔(rong)覆(fu)(fu)涂層，其獲(huo)得的(de)油(you)管絲(si)扣(kou)與(yu)工件結(jie)合(he)良好、使(shi)(shi)用高(gao)強(qiang)度耐(nai)(nai)(nai)(nai)腐耐(nai)(nai)(nai)(nai)磨(mo)(mo)損合(he)金(jin)粉(fen)末體系(xi)，其所獲(huo)熔(rong)覆(fu)(fu)層顯微組(zu)織(zhi)細密，這種(zhong)(zhong)顯微組(zu)織(zhi)形態(tai)使(shi)(shi)得油(you)管絲(si)扣(kou)具有更加優異的(de)防(fang)腐防(fang)硫耐(nai)(nai)(nai)(nai)磨(mo)(mo)性能。
為實現上述(shu)目的，本發明提供(gong)如下技術方案：
一種(zhong)防腐(fu)防硫(liu)耐磨(mo)油管絲扣激光熔覆涂(tu)層制備工藝(yi)，包(bao)括(kuo)以下工藝(yi)步驟：
（1）室溫下用(yong)清(qing)洗劑對(dui)油(you)(you)管絲扣(kou)進(jin)行除油(you)(you)、除銹處理(li)，并(bing)用(yong)酒精(jing)清(qing)洗干凈；用(yong)著色探傷法對(dui)待加(jia)工部(bu)位進(jin)行檢驗，要求(qiu)加(jia)工部(bu)位無(wu)裂紋、氣孔(kong)、夾雜缺陷；
（2）使(shi)用強度高、耐腐蝕且與基體(ti)冶(ye)金相容(rong)性良好的鎳基合(he)金粉(fen)末，所述鎳基合(he)金粉(fen)末按(an)照重量百(bai)分(fen)比的組分(fen)為：C：0.02-0.04%、Cr：20-23%、Fe：1.2-1.6 %、Mo：8-10%、Si：0.2-0.4%、Nb：3.6-4.0%，余量為Ni；
（3）選用(yong)Φ3mm直徑的窄(zhai)帶圓光斑(ban)或(huo)10mm×1mm的寬帶矩形光斑(ban)進行掃描(miao)；
（4）使用5000W橫流CO2激(ji)(ji)光(guang)器，工作平臺為數控激(ji)(ji)光(guang)加(jia)工機；采用同軸(zhou)或旁軸(zhou)送粉裝置將步(bu)驟(zou)（2）中的鎳(nie)基合(he)金(jin)粉末自動(dong)送入激(ji)(ji)光(guang)熔池，在加(jia)工面形成均勻致密的防(fang)腐(fu)防(fang)硫耐磨(mo)的激(ji)(ji)光(guang)熔覆涂層，厚度在3-6mm；其工藝參數如下：
聚(ju)焦鏡F=300-400mm
熔(rong)覆功率P=2000-5000W
光斑尺寸D=3-10mm
掃(sao)描(miao)速度V=200-1000mm/min
搭接率40%-60%；
（5）對步(bu)驟（4）中制備的(de)激光熔覆涂層進行裂(lie)紋探傷檢測并判斷有無裂(lie)紋缺陷產生。
作為本發明(ming)進一步的(de)方案(an)：步驟（2）中所述鎳基合金粉末按(an)照重量百(bai)分比的(de)組分為：C：0.03%、Cr：21.5%、Fe：1.4 %、Mo：9%、Si：0.4%、Nb：3.8%，余量為Ni。
作(zuo)為本(ben)發明進一步(bu)的方案：步(bu)驟（4）中的工(gong)藝參數如(ru)下：
聚(ju)焦(jiao)鏡F=350mm
熔覆功(gong)率P=3500W
光斑尺寸D=6.5mm
掃描速度V=600mm/min
搭接率50%。
本發明采(cai)用(yong)激光表面熔覆工(gong)藝，熔覆過(guo)程中，熱影響(xiang)區小(xiao)，對油管絲(si)扣(kou)強(qiang)度(du)無影響(xiang)，采(cai)用(yong)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)好強(qiang)度(du)高的(de)鎳基合金(jin)，在保證(zheng)油管絲(si)扣(kou)強(qiang)度(du)同時，油管絲(si)扣(kou)獲得(de)優(you)異的(de)耐(nai)腐(fu)蝕磨(mo)損性(xing)能。
與現有技術相比，本(ben)發(fa)明的有益效果是：
本發明強(qiang)化了(le)油(you)(you)管絲扣的(de)(de)防(fang)腐(fu)防(fang)硫耐磨性能，提高(gao)(gao)其使用(yong)(yong)壽命，解決了(le)我國在(zai)石油(you)(you)開采(cai)(cai)，油(you)(you)、氣、水井(jing)生產(chan)作業施(shi)工、維修中油(you)(you)管絲扣與(yu)油(you)(you)管絲扣防(fang)腐(fu)蝕(shi)應用(yong)(yong)領域一個長(chang)期未能解決的(de)(de)難(nan)題。延長(chang)了(le)油(you)(you)管絲扣使用(yong)(yong)壽命，降低了(le)生產(chan)成(cheng)本，大(da)幅度提高(gao)(gao)了(le)油(you)(you)、氣井(jing)的(de)(de)采(cai)(cai)收率，并且(qie)有生產(chan)工藝符合現場的(de)(de)要(yao)求、日常維護(hu)方(fang)便和(he)推(tui)廣(guang)價(jia)值較高(gao)(gao)等特點。節約了(le)更換調試(shi)時(shi)(shi)間和(he)維護(hu)時(shi)(shi)間，提高(gao)(gao)了(le)油(you)(you)管絲扣的(de)(de)使用(yong)(yong)效率，大(da)大(da)降低了(le)石油(you)(you)開采(cai)(cai)的(de)(de)過程(cheng)成(cheng)本。
具體實施方式
下面將結合本(ben)發(fa)明實施(shi)例(li)(li)，對本(ben)發(fa)明實施(shi)例(li)(li)中(zhong)(zhong)的(de)技術方案進行清楚、完整地描(miao)述，顯然，所(suo)描(miao)述的(de)實施(shi)例(li)(li)僅僅是(shi)本(ben)發(fa)明一部(bu)分實施(shi)例(li)(li)，而不是(shi)全部(bu)的(de)實施(shi)例(li)(li)。基于本(ben)發(fa)明中(zhong)(zhong)的(de)實施(shi)例(li)(li)，本(ben)領域(yu)普通技術人員在沒(mei)有做出(chu)創造性勞(lao)動(dong)前提下所(suo)獲得的(de)所(suo)有其他實施(shi)例(li)(li)，都屬于本(ben)發(fa)明保(bao)護的(de)范圍。
實施例1
一種防腐防硫耐磨油管絲扣激光熔覆涂層制備工藝，包括以下(xia)工藝步驟：
（1）室(shi)溫下用清洗劑對油(you)管絲扣(kou)進(jin)行除油(you)、除銹處理(li)，并(bing)用酒精清洗干凈；用著色探(tan)傷(shang)法(fa)對待加工部位(wei)進(jin)行檢驗(yan)，要求加工部位(wei)無裂紋、氣孔、夾雜缺(que)陷(xian)；
（2）使用(yong)強(qiang)度(du)高、耐(nai)腐蝕(shi)且與基體(ti)冶金相容性良好(hao)的鎳(nie)基合金粉末，所述鎳(nie)基合金粉末按照(zhao)重(zhong)量百分比的組分為：C：0.02%、Cr：20%、Fe：1.2 %、Mo：8%、Si：0.2%、Nb：3.6%，余量為Ni；
（3）選用(yong)Φ3mm直(zhi)徑的窄帶圓光(guang)斑(ban)或(huo)10mm×1mm的寬帶矩形光(guang)斑(ban)進行掃描(miao)；
（4）使用5000W橫流CO2激(ji)光器(qi)，工(gong)作平臺為(wei)SIMENS數(shu)控激(ji)光加(jia)工(gong)機；采用同軸或旁軸送粉裝置將步驟（2）中的鎳基合金粉末自動送入激(ji)光熔(rong)池(chi)，在加(jia)工(gong)面形(xing)成均勻致(zhi)密的防腐防硫耐磨的激(ji)光熔(rong)覆(fu)涂層，厚度在3mm；其工(gong)藝參數(shu)如下：
聚(ju)焦鏡F=300mm
熔覆功率P=2000W
光斑尺寸D=3mm
掃描速度(du)V=200mm/min
搭接率40%；
（5）對步(bu)驟（4）中制備的(de)激(ji)光(guang)熔覆涂層進(jin)行裂(lie)紋探傷(shang)檢測并判斷有(you)無(wu)裂(lie)紋缺(que)陷產生(sheng)。
實施例2
一種防(fang)腐防(fang)硫耐磨油管絲扣(kou)激光熔覆涂(tu)層制備(bei)工(gong)藝(yi)，包括(kuo)以下工(gong)藝(yi)步(bu)驟(zou)：
（1）室溫下用(yong)(yong)清(qing)洗劑(ji)對油(you)(you)管(guan)絲扣進(jin)行除油(you)(you)、除銹處(chu)理，并(bing)用(yong)(yong)酒(jiu)精清(qing)洗干(gan)凈；用(yong)(yong)著(zhu)色探傷(shang)法(fa)對待加工部位進(jin)行檢驗，要求加工部位無裂紋(wen)、氣孔、夾雜缺陷；
（2）使用強度(du)高、耐腐蝕且與基體冶金(jin)相容性良好的鎳基合金(jin)粉末，所述鎳基合金(jin)粉末按照重量(liang)百分(fen)比的組(zu)分(fen)為：C：0.03%、Cr：21.5%、Fe：1.4 %、Mo：9%、Si：0.4%、Nb：3.8%，余量(liang)為Ni；
（3）選用Φ3mm直徑的窄(zhai)帶圓光斑(ban)或10mm×1mm的寬帶矩形(xing)光斑(ban)進行(xing)掃描；
（4）使用5000W橫流CO2激光(guang)器，工作平(ping)臺為SIMENS數控(kong)激光(guang)加(jia)工機(ji)；采用同(tong)軸或(huo)旁(pang)軸送(song)粉裝置(zhi)將步驟(zou)（2）中的鎳基合金(jin)粉末自動送(song)入激光(guang)熔(rong)池，在加(jia)工面形成均勻致密的防腐防硫(liu)耐磨的激光(guang)熔(rong)覆涂層，厚度在4.5mm；其工藝參數如下：
聚焦鏡F=350mm
熔覆功率(lv)P=3500W
光(guang)斑尺寸D=6.5mm
掃描速度(du)V=600mm/min
搭接率50%；
（5）對步驟（4）中制(zhi)備的激光熔覆涂層進行裂(lie)紋探(tan)傷檢測(ce)并判斷有無裂(lie)紋缺陷(xian)產生(sheng)。
實施例3
一種防腐防硫(liu)耐磨(mo)油管絲扣激光(guang)熔覆涂層(ceng)制備(bei)工藝，包(bao)括以(yi)下工藝步驟：
（1）室溫下用(yong)清洗(xi)劑對油(you)管絲扣進行除油(you)、除銹處(chu)理，并用(yong)酒精(jing)清洗(xi)干凈；用(yong)著(zhu)色(se)探傷(shang)法對待(dai)加(jia)工部(bu)位進行檢驗，要求加(jia)工部(bu)位無(wu)裂紋、氣(qi)孔、夾雜缺陷；
（2）使(shi)用強度高、耐腐蝕(shi)且與基(ji)體(ti)冶金(jin)相(xiang)容(rong)性良好的鎳基(ji)合金(jin)粉末，所(suo)述鎳基(ji)合金(jin)粉末按照重量百分比的組(zu)分為：C：0.04%、Cr：23%、Fe：1.6 %、Mo：10%、Si：0.4%、Nb：4.0%，余量為Ni；
（3）選用Φ3mm直徑的(de)窄帶(dai)圓(yuan)光(guang)斑或10mm×1mm的(de)寬帶(dai)矩形光(guang)斑進行掃描；
（4）使用5000W橫流CO2激(ji)光器(qi)，工作(zuo)平臺為(wei)SIMENS數(shu)控激(ji)光加工機；采用(yong)同軸或(huo)旁軸送(song)粉裝置(zhi)將步(bu)驟（2）中(zhong)的(de)(de)鎳(nie)基合金粉末自動(dong)送(song)入激(ji)光熔池，在(zai)(zai)加工面形成(cheng)均勻(yun)致密的(de)(de)防(fang)腐防(fang)硫耐磨的(de)(de)激(ji)光熔覆涂層，厚度(du)在(zai)(zai)6mm；其工藝(yi)參數(shu)如下：
聚焦鏡F=400mm
熔覆功率(lv)P=5000W
光斑(ban)尺寸D=10mm
掃描速度V=1000mm/min
搭接率60%；
（5）對步驟（4）中制備的激光熔覆涂層進行裂(lie)紋(wen)探傷檢測并判(pan)斷有(you)無裂(lie)紋(wen)缺陷(xian)產生。
對(dui)于本(ben)領域技術人員而(er)言，顯然本(ben)發明(ming)不限于上述示(shi)范(fan)性(xing)實施例的(de)細節，而(er)且在不背離本(ben)發明(ming)的(de)精神(shen)或基本(ben)特征的(de)情況下，能夠以其(qi)他的(de)具體形式實現本(ben)發明(ming)。因此，無論(lun)從哪一點來看(kan)，均應將實施例看(kan)作是(shi)示(shi)范(fan)性(xing)的(de)，而(er)且是(shi)非限制性(xing)的(de)，本(ben)發明(ming)的(de)范(fan)圍(wei)由所(suo)附權利(li)要求(qiu)而(er)不是(shi)上述說(shuo)明(ming)限定，因此旨在將落在權利(li)要求(qiu)的(de)等同要件的(de)含義和范(fan)圍(wei)內(nei)的(de)所(suo)有變(bian)化囊括在本(ben)發明(ming)內(nei)。
此外，應當理(li)解，雖然本說(shuo)(shuo)明(ming)書按照(zhao)實(shi)施方式(shi)(shi)加以描述，但并非每個(ge)(ge)實(shi)施方式(shi)(shi)僅包含一個(ge)(ge)獨立的技術(shu)(shu)(shu)方案，說(shuo)(shuo)明(ming)書的這種敘述方式(shi)(shi)僅僅是為(wei)清(qing)楚起見，本領(ling)域(yu)技術(shu)(shu)(shu)人員(yuan)應當將(jiang)說(shuo)(shuo)明(ming)書作為(wei)一個(ge)(ge)整體，各實(shi)施例中的技術(shu)(shu)(shu)方案也(ye)可以經適(shi)當組合，形成本領(ling)域(yu)技術(shu)(shu)(shu)人員(yuan)可以理(li)解的其他實(shi)施方式(shi)(shi)。