專利名稱：一種自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石油設備領域，具體涉及一種自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍。
背景技術：
當前，在腐蝕環(huán)境輕微的油田，隨著油井的深度不斷加大，抽油桿接箍面臨著越來越嚴峻的磨損問題。在這種條件下，經過表面技術處理的普通接箍由于極大地提高了其耐磨性能，較好地適應了油井的環(huán)境，其中表面鎳基自熔合金噴焊處理接箍以其優(yōu)異的耐磨性能在油田得到了廣泛使用。但長期的使用發(fā)現(xiàn)，鎳基噴焊接箍對接箍自身的耐磨耐蝕保護非常有效，但對油管的磨損卻較為嚴重。另一方面，隨著市場上鎳基合金粉末價格的不斷攀升，在腐蝕環(huán)境輕微的油井中使用鎳基合金粉末不僅是較高的粉末成本代價，也是對鎳基合金粉末優(yōu)異耐蝕性能的浪費。因此，開發(fā)低成本和優(yōu)異自潤滑效果，同時可以有效保護油管的新型抽油桿接箍，對較為徹底地解決油田輕微腐蝕環(huán)境下接箍對油管的磨損問題非常有意義和價值。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，通過將自潤滑鐵基合金粉末通過噴焊的方式涂覆在抽油桿接箍表面形成自潤滑鐵基合金涂層，從而使接箍的耐磨性能得到顯著提高，同時具有優(yōu)異的自潤滑性能，大大減少接箍對油管的磨損，解決油田腐蝕輕微條件下接箍對油管內壁的磨損問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下設計方案一種自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，其特征在于，接箍是一圓柱體，該接箍中部是兩棱扳手的方頸平面，兩平面互相平行，該接箍中部設有一軸向內螺紋通孔，在接箍外表面具有一層自潤滑鐵基合金涂層，其厚度為0.25～0.60mm，該自潤滑鐵基合金涂層由5％～30％質量百分含量的FeS粉末與70％～95％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。
該自潤滑鐵基合金涂層由5％質量百分含量的FeS粉末與95％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。
該自潤滑鐵基合金涂層由10％質量百分含量的FeS粉末與90％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。
該自潤滑鐵基合金涂層由30％質量百分含量的FeS粉末與70％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。
Fe55自熔合金粉末的具體成分按照質量百分含量分別為碳0.8％～4.5％，鉻15％～50％，硅2.0％～5.0％，硼1.5％～4.0％，鎳4.0％～20％，余量為鐵。
FeS粉末和Fe55自熔合金粉末的粒度皆為20μm～102μm。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、本發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，其中的自潤滑鐵基合金涂層由5％～30％質量百分含量的FeS粉末與70％～95％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。其中的FeS自潤滑成分顯著提高了接箍的自潤滑性能，有效的減少了抽油桿接箍對油管內壁的磨損。
2、本發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，通過鐵基涂層代替現(xiàn)有技術中的鎳基涂層，使得該自潤滑鐵基噴焊接箍具有良好的耐磨性能的同時具有成本很低的顯著優(yōu)勢。
3、本發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，其中的自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍表面處理的方法與普通鎳基合金噴焊接箍完全一致，因此非常易于加工和操作。


圖1為發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍結構示意圖具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，接箍1是一圓柱體，其中部是兩棱扳手的方頸平面3，兩平面互相平行，該接箍中部設有一軸向內螺紋通孔4，可以與抽油桿的外螺紋連接。在接箍1外表面具有一層自潤滑鐵基合金涂層2，其厚度為0.25～0.60mm，該自潤滑鐵基合金涂層由5％～30％質量百分含量的FeS粉末與70％～95％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。
Fe55自熔合金粉末的具體成分按照質量百分含量分別為碳0.8％～4.5％，鉻15％～50％，硅2.0％～5.0％，硼1.5％～4.0％，鎳4.0％～20％，余量為鐵。
FeS粉末為市售分析純級別的FeS粉末試劑。
FeS粉末和Fe55自熔合金粉末的粒度皆為20μm～102μm。
本發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍的制作方法1、清洗接箍毛坯表面油污，吹干。
2、接箍毛坯表面進行噴砂處理，使毛坯表面除銹、粗化和活化。
3、在接箍毛坯表面噴焊一層0.25～0.6mm厚度的自潤滑鐵基合金涂層，該涂層由5％～30％質量百分含量的FeS粉末與70％～95％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合而成。
4、經過接箍表面噴涂、重熔處理后對接箍外圓拋光，接箍外圓表面與端面結合部位倒角打磨圓滑，用角磨機打磨扳手方頸平面使表面光潔度與外圓表面一致，平臺倒角處圓滑過渡。
5、最后對接箍內腔攻絲得到自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍。
實施例一，本發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，接箍是一圓柱體，該接箍1具有扳手方頸平面3，兩平面互相平行，接箍中部設有一軸向內螺紋通孔4，該接箍1外表面具有自潤滑鐵基合金涂層2，厚度0.40mm，其中自潤滑鐵基合金涂層2由5％質量百分含量的FeS粉末與95％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后噴焊而成，F(xiàn)e55自熔合金粉末選用成都大光熱噴涂材料有限公司生產的DG.Fe55自熔合金粉末；FeS粉末選用市場上通用的分析純級別的FeS粉末。FeS粉末和Fe55自熔合金粉末的粒度皆為20μm～102μm。
實施例二，本發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，接箍是一圓柱體，該接箍1具有扳手方頸平面3，兩平面互相平行，接箍中部設有一軸向內螺紋通孔4，該接箍1外表面具有自潤滑鐵基合金涂層2，厚度0.40mm，其中自潤滑鐵基合金涂層2由10％質量百分含量的FeS粉末與90％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后噴焊而成，F(xiàn)e55自熔合金粉末選用成都大光熱噴涂材料有限公司生產的DG.Fe55自熔合金粉末；FeS粉末選用市場上通用的分析純級別的FeS粉末。FeS粉末和Fe55自熔合金粉末的粒度皆為20μm～102μm。
實施例三，本發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，接箍是一圓柱體，該接箍1具有扳手方頸平面3，兩平面互相平行，接箍中部設有一軸向內螺紋通孔4，該接箍1外表面具有自潤滑鐵基合金涂層2，厚度0.40mm，其中自潤滑鐵基合金涂層2由30％質量百分含量的FeS粉末與70％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后噴焊而成，F(xiàn)e55自熔合金粉末選用成都大光熱噴涂材料有限公司生產的DG.Fe55自熔合金粉末；FeS粉末選用市場上通用的分析純級別的FeS粉末。FeS粉末和Fe55自熔合金粉末的粒度皆為20μm～102μm。
在實驗室環(huán)境下對以上實施例進行磨損和腐蝕性能評價。磨損試驗在MM-200型摩擦磨損試驗機上進行，塊試樣采用油田用N80油管，環(huán)試樣為45鋼基材表面噴焊0.40mm厚的涂層，涂層分別為Ni60噴焊涂層和本發(fā)明中的含F(xiàn)eS的Fe55噴焊涂層。實驗表明，在400N的試驗載荷，400轉/分的試驗轉速，以及20分鐘試驗時間和水潤滑條件下，與N80塊/45鋼Ni60涂層環(huán)摩擦副相比，實施例一、二、三中涂層環(huán)試樣的磨損量基本持平，但對應的塊試樣的磨損量則降低了近30倍，使得塊試樣與環(huán)試樣的磨損量處于同一個數(shù)量級，并且在塊試樣的磨損表面發(fā)現(xiàn)了FeS層的涂抹現(xiàn)象，表明FeS粉末的添加有效地改善了合金噴焊層的自潤滑性能，可以減少油管的磨損，對油管形成有效保護。
權利要求
1.一種自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，其特征在于，接箍是一圓柱體，該接箍中部是兩棱扳手的方頸平面，兩平面互相平行，該接箍中部設有一軸向內螺紋通孔，在接箍外表面具有一層自潤滑鐵基合金涂層，其厚度為0.25～0.60mm，該自潤滑鐵基合金涂層由5％～30％質量百分含量的FeS粉末與70％～95％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。
2.如權利要求1所述的自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，其特征在于，該自潤滑鐵基合金涂層由5％質量百分含量的FeS粉末與95％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。
3.如權利要求1所述的自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，其特征在于，該自潤滑鐵基合金涂層由10％質量百分含量的FeS粉末與90％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。
4.如權利要求1所述的自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，其特征在于，該自潤滑鐵基合金涂層由30％質量百分含量的FeS粉末與70％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。
5.如權利要求1或2或3或4所述的自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，其特征在于，F(xiàn)e55自熔合金粉末的具體成分按照質量百分含量分別為碳0.8％～4.5％，鉻15％～50％，硅2.0％～5.0％，硼1.5％～4.0％，鎳4.0％～20％，余量為鐵。
6.如權利要求1或2或3或4所述的自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，其特征在于，F(xiàn)eS粉末和Fe55自熔合金粉末的粒度皆為20μm～102μm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍，該接箍是一圓柱體，其中部是兩棱扳手的方頸平面，兩平面互相平行，該接箍中部設有一軸向內螺紋通孔，在接箍外表面具有一層自潤滑鐵基合金涂層，其厚度為0.25～0.60mm，該自潤滑鐵基合金涂層由5％～30％質量百分含量的FeS粉末與70％～95％質量百分含量的Fe55自熔合金粉末均勻混合后熱噴焊而成。本發(fā)明自潤滑鐵基合金噴焊抽油桿接箍不僅完全能夠滿足油田現(xiàn)場低腐蝕境況下的耐磨要求，而且能夠顯著改善當前油田用合金噴焊涂層接箍的自潤滑性能，代替鎳基合金涂層實現(xiàn)對接箍和油管的有效保護，從而在提高其性能的同時降低噴焊接箍的成本。
文檔編號C22C38/56GK101037931SQ200710098408
公開日2007年9月19日 申請日期2007年4月17日 優(yōu)先權日2007年4月17日
發(fā)明者田斌, 黃錦濱, 張庚娟, 楊斌, 潘衛(wèi)國 申請人:安東石油技術(集團)有限公司