一種新型抽油桿接箍及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及石油設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種新型抽油桿接箍及其制備工藝，其包括本體，所述本體為一中空圓柱體，其中部是兩棱扳手的方頸平面，且兩方頸平面相互平行，所述本體中部設(shè)有一軸向內(nèi)螺紋通孔；其特征在于：所述本體外表面部分覆蓋或全部覆蓋有銅基合金復(fù)合涂層，所述銅基合金復(fù)合涂層包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10％～50％的硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50％～90％的銅基合金粉末；本發(fā)明在接箍外表面兩端的銅基合金復(fù)合涂層和鎳基合金涂層之間采用過渡段進(jìn)行連接，確保涂層的連續(xù)性以及涂層良好的質(zhì)量，最終實現(xiàn)該新型接箍使用壽命的顯著延長和對油管內(nèi)壁的長效保護(hù)。
【專利說明】一種新型抽油桿接箍及其制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種新型抽油桿接箍及其制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]抽油桿接箍是在油田有桿泵采油系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛的零件，通過其可以實現(xiàn)抽油桿之間的連接，使抽油桿的總長度到達(dá)地下數(shù)百米甚至數(shù)千米深的原油層。在油田抽油機(jī)進(jìn)行工作的時候，抽油桿在油管內(nèi)上下往復(fù)移動，而抽油桿接箍直徑大于抽油桿，因此抽油桿接箍不可避免的與油管內(nèi)壁發(fā)生摩擦、碰撞，很容易造成抽油桿接箍和油管內(nèi)壁的磨損以及受到井液的長期腐蝕，而腐蝕和磨損帶來的最直接影響就是接箍的偏磨及油管內(nèi)壁的變薄，甚至?xí)斐沙橛蜅U的脫落和油管的磨穿。
[0003]目前，解決上述問題的常規(guī)方法是采用:1)接箍外層噴涂鎳合金涂層，此方法雖顯著延長了檢泵周期，但還是會發(fā)生合金涂層接箍對油管內(nèi)壁的磨損，有時會導(dǎo)致油管穿孔，造成油井的停產(chǎn)，給油田帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失。2)直接在鎳基合金涂層中添加固體潤滑劑，此方法雖能有效解決鎳基合金涂層接箍潤滑和油管磨損問題，但由于添加二硫化鉬和有機(jī)潤滑顆粒等幾類固體潤滑顆粒會導(dǎo)致涂層出現(xiàn)孔洞等缺陷，實際制備的難度和限制較大，此類產(chǎn)品的現(xiàn)場應(yīng)用很少。3)鎳基合金涂層中增加金屬減摩元素，如將Cu和Mo作為減摩元素、或者將Cu、Mo和Sn作為減摩元素，但由于鎳基合金粉末自身的特點，減摩元素的添加量非常有限，否則會引起涂層硬度降低過多，甚至出現(xiàn)孔洞等涂層質(zhì)量顯著降低的問題；因此從現(xiàn)場使用結(jié)果看，發(fā)現(xiàn)此類合金涂層接箍依然存在一定比例磨穿油管的問題，特別是在井筒中的造斜段等情況出現(xiàn)較多。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種新型抽油桿接箍，其采用全新的“軟基體減摩合金涂層+硬質(zhì)耐磨顆粒”技術(shù)方案，有效解決接箍自身的磨損和對油管的磨損，實現(xiàn)了兩者使用壽命的同步延長，消除了油田正常生產(chǎn)的隱患，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種新型抽油桿接箍的制備工藝。
[0006]按照本發(fā)明提供的一種新型抽油桿接箍采用的主要技術(shù)方案為:包括本體，所述本體為一中空圓柱體，其中部是兩棱扳手的方頸平面，且兩方頸平面相互平行，所述本體中部設(shè)有一軸向內(nèi)螺紋通孔；其特征在于:所述本體外表面部分覆蓋或全部覆蓋有銅基合金復(fù)合涂層，所述銅基合金復(fù)合涂層包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%?50%的WC顆粒和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%?90%的銅基合金粉末。
[0007]發(fā)明提供的一種新型抽油桿接箍采用如下附屬技術(shù)方案:
[0008]所述銅基合金復(fù)合涂層外表面形成有均勾分布直徑為0.05?0.5mm、深度為
0.05?0.1mm半球狀圓坑。
[0009]所述本體中部外表面設(shè)有呈環(huán)狀的鎳基合金涂層；所述鎳基合金涂層兩端分別設(shè)有呈環(huán)狀分布的所述銅基合金復(fù)合涂層，所述銅基合金涂層與所述鎳基合金涂層連接。
[0010]所述銅基合金復(fù)合涂層和鎳基合金涂層之間設(shè)一由質(zhì)量百分比為1:1的銅基合金復(fù)合粉末與鎳基合金粉末組成的過渡段層。
[0011]所述銅基合金復(fù)合粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:錳0.1%?
1.5%、鎳12%?18%、硅2.0%?5.0%、硼0.4%?3.5%、余量為銅；所述鎳基合金粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:碳0.3%?1.0%、絡(luò)12%?20%、娃3.0%?5.5%、硼3.0%?5.5%、鐵0.1%?8%、余量為鎳。
[0012]所述銅基合金復(fù)合粉末的粒度為60 μπι?150 μm，所述镲基合金粉末的粒度為20 μ m ?102 μ m。
[0013]所述過渡段層的長度為5?1mm0
[0014]所述銅基合金復(fù)合涂層一直延伸到接箍基體的外端面，并與外端面用圓弧倒角過渡，且其長度為10?20mmo
[0015]所述WC顆粒的粒度為I μ m?10 μ m。
[0016]所述銅基合金復(fù)合涂層和鎳基合金涂層的制備均采用水玻璃作為粘結(jié)劑進(jìn)行預(yù)粘結(jié)。
[0017]所述銅基合金復(fù)合涂層外表面半球狀圓坑的分布密度為10?50個/cm2。
[0018]碳化鎢為黑色六方晶體，是一種由鎢和碳組成的化合物，化學(xué)式為WC，碳化鎢的硬度極高，摩氏硬度為8.5?9，且熔點達(dá)到2870 0C，常被用作切削刀具材料、制造高硬度裝甲或穿甲彈彈芯，以及一些需要高硬度的器材零件。
[0019]以上所述接箍外表面的合金涂層全部采用預(yù)粘結(jié)后重熔熱處理工藝制備。
[0020]按照本發(fā)明提供的一種新型抽油桿接箍的制備工藝，包括以下步驟:
[0021]步驟一，將接箍毛坯外表面的油污清洗干凈并吹干；
[0022]步驟二，對接箍毛坯外表面依次進(jìn)行噴砂除銹、粗化和活化，備用；
[0023]步驟三，將硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒和銅基合金粉末按照確定的比例采用球磨方式均勻混合；
[0024]步驟四，在接箍毛坯表面按照上述的技術(shù)方案采用預(yù)粘結(jié)工藝制備一層厚度為
0.25?1.0Omm的合金涂層；
[0025]步驟五，對預(yù)粘結(jié)涂層后的接箍進(jìn)行烘干，然后采用中頻感應(yīng)重熔設(shè)備進(jìn)行重熔處理；
[0026]步驟六，對冷卻后的接箍進(jìn)行外圓拋光，將其外圓表面與端面結(jié)合處倒角打磨圓滑，然后將扳手方頸平面處表面光潔度打磨至與外圓表面一致，平臺倒角處圓滑過渡；
[0027]步驟七，按照上述技術(shù)方案采用機(jī)加工設(shè)備在銅基合金復(fù)合涂層外表面制備均勻分布的半球狀圓坑；
[0028]步驟八，最后對接箍內(nèi)腔攻絲得到本發(fā)明中的新型抽油桿接箍。
[0029]本發(fā)明的技術(shù)方案中各個組分的選擇和含量確定依據(jù)如下:
[0030]首先，本發(fā)明放棄行業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的“硬基體耐磨合金涂層+軟質(zhì)減摩顆粒”的技術(shù)方案，采用全新的“軟基體減摩合金涂層+硬質(zhì)耐磨顆粒”技術(shù)方案。根據(jù)實際磨損過程中接箍端部優(yōu)先和油管磨損的特點，重點突出對接箍端部進(jìn)行優(yōu)先處理，將接箍兩端分別制備了一段長10?20mm的銅基合金復(fù)合涂層。將減摩成分銅基合金涂層作為基體涂層，可以提供足夠的Cu作為減摩元素，充分保證了對油管內(nèi)壁的保護(hù)，顯著降低合金涂層接箍對油管內(nèi)壁的磨損，而且可以實現(xiàn)長期保護(hù)。為了防止較軟的銅基合金涂層被較快磨損和消耗，在其中添加了碳化鎢(WC)硬質(zhì)顆粒，顯著提升其耐磨性能。在接箍外表面中段仍然制備耐磨耐蝕性能優(yōu)異的鎳基合金涂層，實現(xiàn)接箍與油管內(nèi)壁接觸時的承載。本發(fā)明的技術(shù)方案控制硬質(zhì)碳化鎢(WC)的質(zhì)量百分含量為10%?50%，目的是保證該復(fù)合粉末具有很好的減摩性能和耐磨性能，而硬質(zhì)碳化鶴(WC)顆粒的粒度選為Ιμπι?10 μπι是因為該粒度范圍可以實現(xiàn)其在合金粉末中均勻分散，并在銅基合金粉末表面形成粘附，實現(xiàn)銅基合金復(fù)合涂層對減摩和耐磨性能的兼顧。
[0031]其次，所述銅基合金復(fù)合涂層外表面制備半球狀圓坑是為了進(jìn)一步實現(xiàn)對油管和接箍的保護(hù)，這類半球狀圓坑的存在為油井中原油提供了存儲和停留空間，可以在磨損過程中對磨損表面形成有效潤滑?？刂瓢肭驙顖A坑的直徑0.05?0.5mm、深度0.05?0.1mm,分布密度為10?50個/cm2是兼顧合金涂層完整性、耐磨性和可承受性的結(jié)果。
[0032]本發(fā)明的新型抽油桿接箍的有益效果在于:
[0033]1、本發(fā)明的接箍采用“銅基合金復(fù)合涂層+過渡段層+鎳基合金涂層+過渡段層+銅基合金復(fù)合涂層”的分段式合金涂層結(jié)構(gòu)和全新的“軟基體減摩合金涂層+硬質(zhì)耐磨顆?！奔夹g(shù)方案，既通過其中部鎳基合金涂層保證了接箍整體的耐磨性能，還通過其兩端銅基合金復(fù)合涂層顯著改善了接箍兩端的自潤滑性能，實現(xiàn)了減摩成分Cu的充分供給，確保了接箍和油管磨損過程中的有效潤滑，實現(xiàn)了兩者使用壽命的同步延長，而且可以長期有效。
[0034]2、本發(fā)明的接箍兩端的銅基合金復(fù)合涂層外表面設(shè)置均勻分布的半球狀圓坑可以儲存一定量的原油，為接箍和油管磨損提供充分潤滑作用，進(jìn)一步提高了該新型涂層接箍的潤滑效果，可以避免接箍偏磨和油管磨穿等事故的發(fā)生。
[0035]3、本發(fā)明在接箍外表面兩端的銅基合金復(fù)合涂層和鎳基合金涂層之間采用過渡段進(jìn)行連接，確保涂層的連續(xù)性以及涂層良好的質(zhì)量，最終實現(xiàn)該新型接箍使用壽命的顯著延長和對油管內(nèi)壁的長效保護(hù)。
[0036]4、本發(fā)明的接箍外表面涂層先采用預(yù)粘結(jié)工藝，可以對兩端銅基合金復(fù)合涂層中硬質(zhì)碳化鎢(WC)成分的有效添加和控制，以及很好地控制接箍外表面各個分段式涂層的成分和長度，使該新型抽油桿接箍的性能得到最大程度的體現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明一種新型抽油桿接箍的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2為本發(fā)明一種新型抽油桿接箍外表面涂層的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0040]參見圖1和圖2，本發(fā)明給出的一種新型抽油桿接箍的實施例，包括本體1，所述本體I為一中空圓柱體，其中部是兩棱扳手的方頸平面4，且兩方頸平面相互平行，所述本體I中部設(shè)有一軸向內(nèi)螺紋通孔；其特征在于:所述本體I外表面部分覆蓋或全部覆蓋有銅基合金復(fù)合涂層2，所述銅基合金復(fù)合涂層2包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%?50%的硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%?90%的銅基合金粉末；以質(zhì)量百分比計所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆?？蔀?0%、15%、25%、35%、45%或50% ;以質(zhì)量百分比計所述銅基合金涂層可為 50%、55%、65%、75%、85% 或 90%。
[0041]所述銅基合金復(fù)合涂層2外表面形成有均勻分布直徑為0.05?0.5mm、深度為
0.05?0.1mm半球狀圓坑5 ;本實施例的銅基合金復(fù)合涂層外表面設(shè)置均勾分布的半球狀圓坑可以儲存一定量的原油，為接箍和油管磨損提供充分潤滑作用，進(jìn)一步提高了該新型涂層接箍的潤滑效果，可以避免接箍偏磨和油管磨穿等事故的發(fā)生。
[0042]所述本體I中部外表面設(shè)有呈環(huán)狀的鎳基合金涂層3 ;所述鎳基合金涂層3兩端分別設(shè)有呈環(huán)狀分布的所述銅基合金復(fù)合涂層2，所述銅基合金涂層2與所述鎳基合金涂層3連接。
[0043]所述銅基合金復(fù)合涂層2和鎳基合金涂層3之間設(shè)一由質(zhì)量百分比為1:1的銅基合金復(fù)合粉末與鎳基合金粉末組成的過渡段層6 ;本實施例在接箍外表面兩端的銅基合金復(fù)合涂層和鎳基合金涂層之間采用過渡段進(jìn)行連接，確保涂層的連續(xù)性以及涂層良好的質(zhì)量，最終實現(xiàn)該新型接箍使用壽命的顯著延長和對油管內(nèi)壁的長效保護(hù)。
[0044]所述銅基合金復(fù)合粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:錳0.1%?
1.5%、鎳12%?18%、硅2.0%?5.0%、硼0.4%?3.5%、余量為銅；所述鎳基合金粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:碳0.3%?1.0%、絡(luò)12%?20%、娃3.0%?5.5%、硼3.0%?5.5%、鐵0.1%?8%、余量為鎳。
[0045]所述銅基合金復(fù)合粉末的粒度為60 μπι?150 μm，所述镲基合金粉末的粒度為20 μ m ~ 102 μ m。
[0046]所述銅基合金復(fù)合涂層2 —直延伸到接箍基體的外端面，并與外端面用圓弧倒角過渡，且其長度為10?20mmo
[0047]所述硬質(zhì)碳化鶴(WC)顆粒的粒度為I μπι?10 μm，所述硬質(zhì)碳化鶴(WC)顆粒添加到銅基合金粉末中采用干法球磨的方式。
[0048]所述銅基合金復(fù)合涂層2和鎳基合金涂層3的制備均采用水玻璃作為粘結(jié)劑進(jìn)行預(yù)粘結(jié)，兩種涂層交界處采用搭接過渡處理，過渡段粉末的成分按照銅基合金復(fù)合粉末和鎳基合金粉末1:1 (質(zhì)量百分比)配制，過渡段層長度5?1mm;本實施例的接箍外表面涂層先采用預(yù)粘結(jié)工藝，可以對兩端銅基合金復(fù)合涂層中硬質(zhì)碳化鎢(WC)成分的有效添加和控制，以及很好地控制接箍外表面各個分段式涂層的成分和長度，使該新型抽油桿接箍的性能得到最大程度的體現(xiàn)。
[0049]本發(fā)明的新型抽油桿接箍的制備工藝，包括以下步驟:
[0050]步驟一，將接箍毛坯外表面的油污清洗干凈并吹干；
[0051]步驟二，對接箍毛坯外表面依次進(jìn)行噴砂除銹、粗化和活化，備用；
[0052]步驟三，將硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒和銅基合金粉末按照確定的比例采用球磨方式均勻混合；
[0053]步驟四，在接箍毛坯表面按照上述的技術(shù)方案采用預(yù)粘結(jié)工藝制備一層厚度為
0.25?1.0Omm的合金涂層；
[0054]步驟五，對預(yù)粘結(jié)涂層后的接箍進(jìn)行烘干，然后采用中頻感應(yīng)重熔設(shè)備進(jìn)行重熔處理；
[0055]步驟六，對冷卻后的接箍進(jìn)行外圓拋光，將其外圓表面與端面結(jié)合處倒角打磨圓滑，然后將扳手方頸平面處表面光潔度打磨至與外圓表面一致，平臺倒角處圓滑過渡；
[0056]步驟七，按照上述技術(shù)方案采用機(jī)加工設(shè)備在銅基合金復(fù)合涂層外表面制備均勻分布的半球狀圓坑；
[0057]步驟八，最后對接箍內(nèi)腔攻絲得到本發(fā)明中的新型抽油桿接箍。
[0058]以下各個實施例的具體結(jié)構(gòu)相同，這種新型抽油桿接箍I為一中空圓柱體，其中部是兩棱扳手的方頸平面4，且兩方頸平面相互平行，該接箍中部設(shè)有一軸向內(nèi)螺紋通孔，所述接箍外表面涂層采用“銅基合金復(fù)合涂層2+過渡段層6+鎳基合金涂層3+過渡段層6+銅基合金復(fù)合涂層2”分段式結(jié)構(gòu)；本實施例的接箍采用“銅基合金復(fù)合涂層+過渡段層+鎳基合金涂層+過渡段層+銅基合金復(fù)合涂層”的分段式合金涂層結(jié)構(gòu)和全新的“軟基體減摩合金涂層+硬質(zhì)耐磨顆?！奔夹g(shù)方案，既通過其中部鎳基合金涂層保證了接箍整體的耐磨性能，還通過其兩端銅基合金復(fù)合涂層顯著改善了接箍兩端的自潤滑性能，實現(xiàn)了減摩成分Cu的充分供給，確保了接箍和油管磨損過程中的有效潤滑，實現(xiàn)了兩者使用壽命的同步延長，而且可以長期有效。
[0059]實施例一
[0060]由質(zhì)量百分比為10%的硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為90%的銅基合金涂層組成的銅基合金復(fù)合涂層2 ;所述銅基合金復(fù)合涂層2 —直延伸到接箍基體的外端面，并與外端面用圓弧倒角過渡，且其長度為15_。所述銅基合金復(fù)合涂層2外表面設(shè)有均勻分布直徑為0.05mm、深度為0.06mm半球狀圓坑5 ;所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒的粒度為2 μ m，所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒添加到銅基合金粉末中采用干法球磨的方式。
[0061]所述本體I中部外表面設(shè)有呈環(huán)狀的鎳基合金涂層3 ;所述鎳基合金涂層3兩端分別設(shè)有呈環(huán)狀分布的所述銅基合金復(fù)合涂層2，所述銅基合金涂層2與所述鎳基合金涂層3連接；所述銅基合金復(fù)合涂層2和鎳基合金涂層3之間設(shè)一由質(zhì)量百分比為1:1的銅基合金復(fù)合粉末與鎳基合金粉末組成的過渡段層6，所述過渡段層長度5.5mm ;所述銅基合金復(fù)合粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:猛0.1%、镲14%、娃3.0%、硼
1.4%、余量為銅；所述鎳基合金粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:碳0.4%,鉻14%、硅3.2%、硼3.2%、鐵3.5%、余量為鎳；所述銅基合金復(fù)合粉末的粒度為65 μm，所述镲基合金粉末的粒度為30 μπι。
[0062]實施例二
[0063]由質(zhì)量百分比為25%的硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為75%的銅基合金涂層組成的銅基合金復(fù)合涂層2 ;所述銅基合金復(fù)合涂層2 —直延伸到接箍基體的外端面，并與外端面用圓弧倒角過渡，且其長度為19_。所述銅基合金復(fù)合涂層2外表面設(shè)有均勻分布直徑為0.25mm、深度為0.09mm半球狀圓坑5 ;所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒的粒度為7 μ m，所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒添加到銅基合金粉末中采用干法球磨的方式。
[0064]所述本體I中部外表面設(shè)有呈環(huán)狀的鎳基合金涂層3 ;所述鎳基合金涂層3兩端分別設(shè)有呈環(huán)狀分布的所述銅基合金復(fù)合涂層2，所述銅基合金涂層2與所述鎳基合金涂層3連接；所述銅基合金復(fù)合涂層2和鎳基合金涂層3之間設(shè)一由質(zhì)量百分比為1:1的銅基合金復(fù)合粉末與鎳基合金粉末組成的過渡段層6，所述過渡段層長度7.5mm ;所述銅基合金復(fù)合粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:猛0.6%、镲17%、娃4.5%、硼1.4%、余量為銅；所述鎳基合金粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:碳0.8%、鉻18%、硅3.9%、硼4.2%、鐵1.5%、余量為鎳；所述銅基合金復(fù)合粉末的粒度為90 μm，所述镲基合金粉末的粒度為60 μπι。
[0065]實施例三
[0066]由質(zhì)量百分比為30%的硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為70%的銅基合金涂層組成的銅基合金復(fù)合涂層2 ;所述銅基合金復(fù)合涂層2 —直延伸到接箍基體的外端面，并與外端面用圓弧倒角過渡，且其長度為18_。所述銅基合金復(fù)合涂層2外表面設(shè)有均勻分布直徑為0.3mm、深度為0.08mm半球狀圓坑5 ;所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒的粒度為7 μπι，所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒添加到銅基合金粉末中采用干法球磨的方式。
[0067]所述本體I中部外表面設(shè)有呈環(huán)狀的鎳基合金涂層3 ;所述鎳基合金涂層3兩端分別設(shè)有呈環(huán)狀分布的所述銅基合金復(fù)合涂層2，所述銅基合金涂層2與所述鎳基合金涂層3連接；所述銅基合金復(fù)合涂層2和鎳基合金涂層3之間設(shè)一由質(zhì)量百分比為1:1的銅基合金復(fù)合粉末與鎳基合金粉末組成的過渡段層6，所述過渡段層長度8.5mm ;所述銅基合金復(fù)合粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:猛0.7%、镲16%、娃3.5%、硼
2.4%、余量為銅；所述鎳基合金粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:碳0.9%,鉻17%、硅5.2%、硼5.0%、鐵6.5%、余量為鎳；所述銅基合金復(fù)合粉末的粒度為105 μ m，所述镲基合金粉末的粒度為50 μπι。
[0068]實施例四
[0069]由質(zhì)量百分比為45%的硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為55%的銅基合金涂層組成的銅基合金復(fù)合涂層2 ;所述銅基合金復(fù)合涂層2 —直延伸到接箍基體的外端面，并與外端面用圓弧倒角過渡，且其長度為15_。所述銅基合金復(fù)合涂層2外表面設(shè)有均勻分布直徑為0.2mm、深度為0.06mm半球狀圓坑5 ;所述硬質(zhì)碳化鶴(WC)顆粒的粒度為8 μπι，所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒添加到銅基合金粉末中采用干法球磨的方式。
[0070]所述本體I中部外表面設(shè)有呈環(huán)狀的鎳基合金涂層3 ;所述鎳基合金涂層3兩端分別設(shè)有呈環(huán)狀分布的所述銅基合金復(fù)合涂層2，所述銅基合金涂層2與所述鎳基合金涂層3連接；所述銅基合金復(fù)合涂層2和鎳基合金涂層3之間設(shè)一由質(zhì)量百分比為1:1的銅基合金復(fù)合粉末與鎳基合金粉末組成的過渡段層6，所述過渡段層長度7.5mm ;所述銅基合金復(fù)合粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:猛1.1 %、镲14%、娃3.0 %、硼
2.9%、余量為銅；所述鎳基合金粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:碳0.?%、鉻16%、硅4.2%、硼4.0%、鐵7.0%、余量為鎳；所述銅基合金復(fù)合粉末的粒度為125 μ m，所述镲基合金粉末的粒度為70 μπι。
[0071]實施例五
[0072]由質(zhì)量百分比為50%的硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的銅基合金涂層組成的銅基合金復(fù)合涂層2 ;所述銅基合金復(fù)合涂層2 —直延伸到接箍基體的外端面，并與外端面用圓弧倒角過渡，且其長度為12mm。所述銅基合金復(fù)合涂層2外表面設(shè)有均勻分布直徑為0.08mm、深度為0.75mm半球狀圓坑5 ;所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒的粒度為7.0 μπι，所述硬質(zhì)碳化鎢(WC)顆粒添加到銅基合金粉末中采用干法球磨的方式。
[0073]所述本體I中部外表面設(shè)有呈環(huán)狀的鎳基合金涂層3 ;所述鎳基合金涂層3兩端分別設(shè)有呈環(huán)狀分布的所述銅基合金復(fù)合涂層2，所述銅基合金涂層2與所述鎳基合金涂層3連接；所述銅基合金復(fù)合涂層2和鎳基合金涂層3之間設(shè)一由質(zhì)量百分比為1:1的銅基合金復(fù)合粉末與鎳基合金粉末組成的過渡段層6，所述過渡段層長度7.0mm ;所述銅基合金復(fù)合粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:猛0.8%、镲19%、娃3.5%、硼
2.3%、余量為銅；所述鎳基合金粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:碳0.4%,鉻13%、硅4.9%、硼4.7%、鐵5.0%、余量為鎳；所述銅基合金復(fù)合粉末的粒度為100 μ m，所述镲基合金粉末的粒度為45 μπι。
[0074]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型抽油桿接箍，包括本體，所述本體為一中空圓柱體，其中部是兩棱扳手的方頸平面，且兩方頸平面相互平行，所述本體中部設(shè)有一軸向內(nèi)螺紋通孔；其特征在于:所述本體外表面部分覆蓋或全部覆蓋有銅基合金復(fù)合涂層，所述銅基合金復(fù)合涂層包括質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%?50%的WC顆粒和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%?90%的銅基合金粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型抽油桿接箍，其特征在于:所述銅基合金復(fù)合涂層外表面形成有均勾分布直徑為0.05?0.5mm、深度為0.05?0.1mm半球狀圓坑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型抽油桿接箍，其特征在于:所述本體中部外表面設(shè)有呈環(huán)狀的鎳基合金涂層；所述鎳基合金涂層兩端分別設(shè)有呈環(huán)狀分布的所述銅基合金復(fù)合涂層，所述銅基合金復(fù)合涂層與所述鎳基合金涂層連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型抽油桿接箍，其特征在于:所述銅基合金復(fù)合涂層和鎳基合金涂層之間設(shè)一由質(zhì)量百分比為1:1的銅基合金復(fù)合粉末與鎳基合金粉末組成的過渡段層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型抽油桿接箍，其特征在于:所述銅基合金復(fù)合粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:錳0.1%?1.5%、鎳12%?18%、硅2.0%?5.0%、硼0.4%?3.5%、余量為銅；所述鎳基合金粉末包含的組分及各組分的質(zhì)量百分含量如下:碳0.3%?1.0%、鉻12%?20%、硅3.0%?5.5%、硼3.0%?5.5%、鐵0.1%?8%、余量為鎳。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種新型抽油桿接箍，其特征在于:所述銅基合金復(fù)合粉末的粒度為60 μ m?150 μ m，所述鎳基合金粉末的粒度為20 μ m?102 μ m ;所述過渡段層的長度為5?10mmo
7.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的一種新型抽油桿接箍，其特征在于:所述銅基合金復(fù)合涂層一直延伸到接箍基體的外端面，并與外端面用圓弧倒角過渡，且其長度為10 ?20mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的一種新型抽油桿接箍，其特征在于:所述WC顆粒的粒度為1 μ m?10 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型抽油桿接箍，其特征在于:所述銅基合金復(fù)合涂層外表面半球狀圓坑的分布密度為10?50個/cm2。
10.如權(quán)利要求1?5中任一項所述的一種新型抽油桿接箍的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一，將接箍毛坯外表面的油污清洗干凈并吹干； 步驟二，對接箍毛坯外表面依次進(jìn)行噴砂除銹、粗化和活化，備用； 步驟三，將WC顆粒和銅基合金粉末按照確定的比例采用球磨方式均勻混合； 步驟四，在接箍毛坯表面按照上述的技術(shù)方案采用預(yù)粘結(jié)工藝制備一層厚度為.0.25?1.00mm的合金涂層； 步驟五，對預(yù)粘結(jié)涂層后的接箍進(jìn)行烘干，然后采用中頻感應(yīng)重熔設(shè)備進(jìn)行重熔處理； 步驟六，對冷卻后的接箍進(jìn)行外圓拋光，將其外圓表面與端面結(jié)合處倒角打磨圓滑，然后將扳手方頸平面處表面光潔度打磨至與外圓表面一致，平臺倒角處圓滑過渡； 步驟七，按照上述技術(shù)方案采用機(jī)加工設(shè)備在銅基合金復(fù)合涂層外表面制備均勻分布的半球狀圓坑；步驟八，最后對接箍內(nèi)腔攻絲得到本發(fā)明中的新型抽油桿接箍。
【文檔編號】E21B17/02GK104481420SQ201410484539
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】倪德才, 劉冬梅 申請人:鐵嶺米勒石油新材料有限公司