本发明专利技术提供一种合金镀液和与之配套的处理技术工艺，生产出耐高温腐蚀、耐高温磨损性能的低成本、低耗能、价值高的抽油泵，其目的是在抽油泵生产制造、修复领域把高成本、高耗能最大限度的降下来。具体实施：将氯化镍、氨基乙酸、胺基硼烷、氟化石墨、硼酸、糖精钠、铅离子等按比例称重量，放入带搅拌器的容器内进行搅拌，待全部溶解后便可使用。需镀时将镀液加温４０～６０℃，根据所需厚度确定施镀时间。其中的材料为，纯净水∶氯化镍∶氨基乙酸∶胺基硼烷∶氟化石墨∶硼酸∶糖精钠∶铅离子∶氨水∶氢氧化钠＝９０∶３∶２．５∶０．４５∶０．６∶３∶０．３∶０．００３∶０．３５∶０．１５。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开采装备制造领域，涉及一种机械采油专用设备抽油泵泵筒柱塞泵阀耐高温腐蚀、高温磨损功效性能的催化合金镀液及表面处理技术工艺。
技术介绍
抽油泵是石油开采中重要、不可替代的机械采油专用设备，国内各大油田的生产井中大约有80％以上是使用有杆抽油设备，在机械采油井中属于首位，占全国产油量的75％。抽油泵主要部件由泵筒、柱塞、泵阀组成。在原油开采，油井、油气混合井、注水井中均含有气、砂；多种介质腐蚀；高温、高压、高矿化度及井深度的温差变化，恶劣的环境，对抽油泵主要部件除从结构、材质、加工质量上有较高要求外，在功效性能上要求也是较高的，如对柱塞与泵筒阀球与阀座间的密封性和耐磨损性、刚度、抗腐蚀性都有较高技术要求。根据石油系统资料，国内大约有二十多万口油气井，石油勘探大好发展趋势探明的储油面积还在不断增加，原油开采，每年需新增成万台抽油泵；除此之外，一些持续开采二、三十年以上的老油田，抽油泵修复的比例占40％以上，造成的原因主要是腐蚀和磨损，含砂严重的区域主要是颗粒磨损，在部分高含油区因腐蚀、污染引发重大生产事故，长期开采，油藏类型越来越复杂，储油层深度不断增加，含水量持续上升，对采油设备质量、性能要求也越来越高，复杂的油藏地质构造，迫切需求能有适合于防高度腐蚀介质并具有抗高温磨损性能的抽油泵。目前，国内在抽油泵生产制造、修复领域，对泵筒普遍采用碳氮共渗、氮化和镀硬铬传统处理技术工艺来强化、提高筒体耐压及表面磨损和硬度；对柱塞表面强化技术工艺主要有金属喷焊和镀铬；泵阀主要采用高铬不锈钢、铬钨钴合金、碳化钨合金制造，其选材用意主要为解决耐腐蚀、耐磨损。随着采油作业环境的变化，以及应用领域的不断深入扩大，上述生产制造、处理方法生产成本高、原材料消耗高、耗电量大、环境污染等所带来的负面效益是社会和企业无法承受的，已不能适应现代快速发展的需要，寻求、开创表面处理新工艺，是一项刻不容缓的任务。本专利技术所带来的益处是一长期并成为未来的发展趋势，解决的技术问题符合国家科技部《973计划》“十五”后三年重点研究方向传统材料的改造升级与高性能化。
技术实现思路
石油开采；生产成本高，消耗能源高，环境风险高，实质反映了它即是产能大户又是耗能大户，资源开采仍处在十分粗放的发展阶段。本专利技术提供一种功效性能的合金镀液和与之配套的处理技术工艺，利用本专利技术的方法，分材质、分性能、分类型生产出耐高温腐蚀、耐高温磨损性能的低成本、低耗能、价值高的抽油泵。本专利技术技术以解决“三高”为目的并在这一生产制造、修复领域取代传统处理工艺，把高耗能、高成本、重污染最大限度的降下来，使抽油泵制造、修复业上一个新台阶。与现有技术区别特征在于1、实施过程中温度低；与现有技术碳氮共渗、氮化和喷焊等处理技术工艺相比，优势非常明显，其实施温度是前者的六分之一，后者的十二分之一。先天不足而无法改变、逾越，形成的高温生产处理工艺是制约现有技术发展的主因之一，例如碳氮共渗、氮化技术的实施起步温度大约在450℃，实施中温度高时达到600℃以上；喷焊技术的实施温度在1000℃以上，由于高温生产处理引发或产生的后果是多方面的。2、实施过程中能有效控制硬度数值；利用配套的处理技术工艺，有针对性的对施镀好的抽油泵部件选配硬度值，达到工艺处理到位、性能匹配耐用，这是现有同领域同一种技术无法完成的。抽油泵的运行特点是上下往复运动，泵筒与柱塞形成一个运动副，属精密的装配组合，其运行寿命与它的机械性能密不可分，确保性能的一个重要指标是如何提高抗磨损性，主、副配双方硬度匹配适当则可得到最理想的效果。选择耐磨损镀层，其硬度及摩擦系数是两个重要的指标，而磨损失重大小与硬度参数紧密相关。控制和选配硬度参数，是选择、把握表面强化技术处理工艺全面提高产品性能的关键所在。由于温度等滞后工艺缺陷，传统强化技术工艺对抽油泵部件的表面处理硬度是一步到位，提高抗磨损周期和耐腐蚀能力只能单靠增加镀层厚度去满足，这也是抽油泵生产制造选用多种处理工艺或方法的主因。根据摩擦理论，镀硬铬泵筒不可配用镀硬铬柱塞(造成柱塞与泵筒硬碰硬磨损和粘住)。3、耐温、耐腐蚀性能高；合金层有效成份的性能使其耐腐蚀性远优于硬铬层(25μm厚的合金层中性盐雾试验合格的时间是同样厚度硬铬层的20倍以上)。对抽油泵主要金属部件经强化处理后，适用于800℃以内的工作环境。4、产品部件经处理后无须研磨；碳氮共渗、氮化和喷焊及镀硬铬传统处理方法，由于镀层厚度不均匀，精度等级低，用于装配组合的工件需要进行研磨，主、副配件双方达到技术装配要求，研磨后损耗近35％的镀层，别小视这35％，其成本是较高的。明显的有益效果生产制造、修复综合成本低，有效地提高抽油泵泵效，延长使用寿命，采用本专利技术用同一种镀液经处理技术工艺的具体实施，解决和涵盖、替代上述多种现有技术表面处理工艺或方式并合为一体，大幅度降低了原材料、燃料、设备，配套工装、工艺，人力等资源消耗。本专利技术突出的优点比现有技术节约下降能耗35％以上。具体实施例方式催化合金镀液是以纯净水为主要介质辅以其它多种材料，按规定工艺配制而成。是这样实现的，将氯化镍、氨基乙酸、胺基硼烷、氟化石墨、硼酸、糖精钠、铅离子等按比例称重量，放入带搅拌器的容器内进行搅拌，待全部溶解后便可使用。需镀时将镀液加温40～60℃，根据所需厚度确定施镀时间。其中的材料为，纯净水∶氯化镍∶氨基乙酸∶胺基硼烷∶氟化石墨∶硼酸∶糖精钠∶铅离子∶氨水∶氢氧化钠＝90∶3∶2.5∶0.45∶0.6∶3∶0.3∶0.003∶0.35∶0.15。生产处理技术工艺步骤顺序(1)前期预处理工艺；①泵筒-45#精密冷轧无缝钢管毛坯件先进行调质处理达到HB250～260；如用40Cr材质调质处理达到HB265～280。②柱塞-45#调质处理达到HB240～250；40Cr调质处理达到HB245～260。③泵阀-由阀球与阀座组成，属易损件，根据性能比、技术指标和技术要求阀球可选靠①，阀座可选靠②。④再进行除油、除锈，用机械喷砂处理等方法对其表面除去毛刺、氧化层、污物层，清洗、烘干，达到部件基体表面平整、光滑、清洁，以上方法针对修复部件，而对经调质加工好的新部件产品只需除油、清洗、烘干即可。(2)施镀处理工艺；将事先配制好的合金镀液倒入备好的施镀槽中，需镀时将镀液加温40～60℃，根据所需厚度确定施镀时间，镀速为15～20μm/h。施镀加温时可以不使用电，采用导热油、蒸汽等从经济角度选择使用。(3)施镀后处理工艺；产品部件由于各自的使用要求、作用不同，运用施镀后处理工艺时要结合部件性能分别进行。①将加工施镀好的泵筒放入处理干燥箱中加温到396℃，时间持续1.5h。②将加工施镀好的柱塞放入处理干燥箱中加温到290℃，时间持续2h。③将加工施镀好的泵阀(阀球、阀座)放入处理干燥箱中阀球加温到290℃，时间持续2h；阀座加温到286℃，时间持续2h。采用以上处理方法和工艺镀速快、周期短、耗能低，泵筒、柱塞、泵阀表面镀层厚度均匀，结合力强，呈光亮状，部件不变形，要提高表面粗糙度，可进行抛光处理，具有耐高温腐蚀、高温磨损、抗冲刷能力等综合机械性能。权利要求1.一种对抽油泵泵筒柱塞泵阀耐高温腐蚀、高温磨损技术工艺，包括功效性能的催化合金镀液及表面处理技术工艺；镀本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对抽油泵泵筒柱塞泵阀耐高温腐蚀、高温磨损技术工艺，包括功效性能的催化合金镀液及表面处理技术工艺；镀液特征含量为：（重量）纯净水９０；氯化镍２．５～３；氨基乙酸２．５；胺基硼烷（ＤＭＡＢ）０．３５～０．４５；氟化石墨０．３～０．６；硼酸２～３；糖精钠０．３；铅离子０．００３；氨水０．２５～０．３５；氢氧化钠０．１５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李天忠，
申请(专利权)人：李天忠，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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