激光熔覆技术在钢铁冶金行业的应用主要体现在表面修复和表面改性两个方面。钢铁冶金行业对耐蚀、耐磨、抗氧化、耐高温等性能要求较高,通常采用传统的补焊工艺对零件进行修复,但由于钢铁材料表面硬度较低,且存在一定程度的氧化和磨损,导致修复后的零件耐蚀性和耐磨性下降。激光熔覆技术可显著提高金属零件表面的耐蚀性能和耐磨性能,且不需要再进行复杂的处理。
1、耐磨钢件、高合金工具钢件的修复激光熔覆技术主要是在基体与涂层之间形成冶金结合,因此,激光熔覆技术对基体材料的要求较低;但激光熔覆涂层与基体之间为冶金结合,且涂层与基体之间的结合强度较低。因此,在选用激光熔覆涂层时应对基体材料的性能进行分析;
2、在钢件表面制备耐磨、防腐涂层激光熔覆技术在钢件表面制备耐磨、防腐涂层是近年来发展起来的一项新技术,其目的是使工件表面获得具有耐腐蚀和抗磨损性能的耐磨、防腐涂层。激光熔覆技术可以在钢件表面制备一层厚度约为30~100μm的熔覆层,与基体之间为冶金结合;
3、在钢件上制备抗氧化涂层激光熔覆技术是通过在钢件表面形成一层致密且具有很高抗氧化性能的耐磨、防腐涂层。激光熔覆技术主要分为热喷涂、热浸镀和等离子喷涂三种方法;
4、激光熔覆技术对钢件表面改性主要体现在:
①将激光熔覆层与钢件之间形成冶金结合;
②用激光熔覆层代替钢零件部分材料,在钢零件上形成具有特殊功能和性能的涂层。
激光熔覆技术优点:
1、稀释率较低;基材上热影响区小;
2、与基体形成冶金结合,结合强度达95%以上;
3、熔覆层与基体均匀,无粗大铸造组织;
4、熔覆层及其界面结构细小,晶粒细小;
5、无空洞、夹杂裂纹等缺陷;
6、激光加工时基材表面仅轻微熔化,激光加工后不存在热变形;
7、熔覆层与基底润湿性好,结合强度高,易于实现自动化;
激光熔覆技术作为一种新型的表面工程技术,已经在许多领域得到了广泛的应用。在油田中,激光熔覆主要应用于石油钻杆、抽油杆、石油管道等方面。下面我们将分别介绍这些应用。
1、石油钻杆
石油钻杆是石油钻井作业中钻遇地层的重要工具之一。由于钻杆在井下受到冲击、摩擦和腐蚀,其表面容易出现裂纹、磨损和腐蚀等问题,严重影响钻井作业的安全和效率。了解决这一问题,激光熔覆技术被广泛应用于石油钻杆的表面强化与修复。
通过激光熔覆技术,在钻杆表面形成一层硬度高、耐腐蚀、耐磨损、耐高温的涂层,可显著提高钻杆的性和使用效率。同时,激光熔覆技术还可以修复钻杆表面的损伤,延长钻杆的使用寿命,降低更换成本。
2、抽油杆
抽油杆是油田采油的重要工具之一。由于长期受到来自地下原油的腐蚀和摩擦,抽油杆容易出现磨损、裂纹、变形等问题,严重影响了原油的开采和提率。为了解决这一问题,激光熔覆技术被广泛应用于抽油杆的表面强化与修复。
经过激光熔覆技术,在抽油杆表面形成一层高硬度、高韧性的涂层,可显著提高抽油杆的度和使用效率。激光熔覆技术还可以修复抽油杆表面的损伤,延长抽油杆的使用寿命,降低更换成本。
3、石油管道
输油管道是石油生产中不可缺少的重要设施之一。由于输送的原油中往往含有腐蚀性物质,这些物质会对管道造成腐蚀和破坏,严重影响石油生产的安全和稳定。因此激光熔覆技术被广泛应用于输油管道防腐和修复。
通过激光熔覆技术,可以在管道内外表面形成一层具有高耐腐蚀性能的涂层,显著提高管道的耐久性和安全性。同时,激光熔覆技术还可以对管道表面的损伤进行修复,避免了管道泄漏等事故的发生,降低了维修成本。
总之激光熔覆技术在油田的应用可以在抽油机上得到实现,大大提高了设备的寿命及安全性,也给企业带来的益处,降低了成本。