La pompe à piston est un équipement important dans la production de pétrole et de gaz, largement utilisée dans la fracturation, la cimentation et l'injection d'eau. En tant que composant clé de la pompe à piston, la tige du piston est vulnérable aux dommages par friction causés par le mouvement alternatif à haute fréquence et à l'érosion de la corrosion moyenne et des particules dures pendant le processus de travail, et sa durée de vie n'est que de 15 à 35 jours.
Les grands gisements de pétrole disposeront de milliers de pompes d'injection d'eau et produiront chaque année un grand nombre de tiges de piston usagées. Afin de réparer les anciens gaspillages et d'aider les entreprises à atteindre leur objectif de réduction des coûts et d'augmentation de l'efficacité, le laser Xi'an Guosheng a développé et appliqué une technologie de remise à neuf et de renforcement de surface depuis de nombreuses années. Il est basé sur la technologie de revêtement laser à grande vitesse et est réalisé pour les tiges de piston usagées.
Les processus traditionnels de traitement de surface de la tige de piston comprennent la galvanoplastie, le soudage par pulvérisation, etc. La galvanoplastie a été progressivement éliminée en raison de la pollution de l'environnement et des mauvaises performances du revêtement. Bien que la technologie de soudage par pulvérisation Ni60 puisse obtenir des propriétés de couche de renforcement de surface appropriées, en raison d'un apport thermique important, elle a non seulement une influence évidente sur les propriétés mécaniques de la matrice, mais présente également de graves déformations. Après l'usinage, l'uniformité de l'épaisseur de la couche de revêtement efficace est médiocre, ce qui facilite la déformation du joint de la tige de piston et conduit à la mise au rebut de la pièce. Par conséquent, la technologie de soudage par pulvérisation à la flamme n'est pas adaptée à la remise à neuf de la tige de piston, et la surface de la tige de piston renforcée avec cette technologie n'est pas adaptée à la remise à neuf de l'ébauche.
Différent du revêtement laser traditionnel, le revêtement laser à grande vitesse en modifiant le processus d'action du laser et de la poudre, fondre ou semi-fondre la poudre sur le bain en fusion, faire fondre ou semi-fondre le liquide dans le bain en fusion, formant une surface de liaison métallurgique. revêtement, son efficacité de revêtement et sa qualité de surface peuvent être améliorées. Comparé au soudage par pulvérisation et au revêtement laser traditionnel, il présente les avantages d'un rendement élevé, d'un faible apport de chaleur, d'un faible taux de dilution, d'un revêtement mince, d'une surface plane et d'une faible quantité de traitement ultérieur.
Le revêtement laser à grande vitesse présente des avantages évidents en termes de qualité du produit et d'influence sur la matrice. Il peut être utilisé non seulement pour le renforcement de surface, mais également pour la remise à neuf des tiges de piston.
Selon la différence de nature du travail et de mode de dommage, la tige du piston est divisée en trois zones A, B et C en fonction de la surface extérieure.
1. La zone A est la position de connexion de la tige du piston et du poussoir à traverse. En raison de la réduction de taille et du changement soudain, c'est la zone mécaniquement faible de l'ensemble de la pièce qui est sujette à la fracture et à la déformation, et il y a de légères piqûres et de la rouille.
2, la zone B est la face de travail principale de la tige du piston, mais aussi la surface vulnérable, il y a des rayures évidentes et des piqûres sur la surface, est la partie principale de la remise à neuf du revêtement laser à grande vitesse.
3. La zone C est la face d'extrémité du contact direct entre la tige du piston et le liquide, et il y a une corrosion évidente, une corrosion particulièrement grave au niveau du trou central (ou une érosion des sédiments). Pour les trous de corrosion ou d'érosion plus profonds (plus de 2 mm), le soudage manuel à l'arc sous argon est utilisé pour restaurer la taille, puis un traitement de revêtement laser à grande vitesse.
Les tiges de piston de remise à neuf ou de renforcement de surface avec la technologie de revêtement laser à grande vitesse présentent les caractéristiques suivantes
1. Faible apport de chaleur, petite déformation, haute efficacité, épaisseur uniforme de la couche de revêtement, peu de dommages à la durée de vie de la matrice.
2. Le revêtement laser à grande vitesse est utilisé pour renforcer la surface de la tige du piston, qui peut également être reconditionnée après utilisation, économisant ainsi les coûts d'approvisionnement en matières premières et une partie du travail d'usinage du corps de la tige.
3. Le taux de dilution du revêtement laser à grande vitesse ne dépasse pas 3 % et l'épaisseur de la couche de revêtement plus fine (0,2 mm) peut répondre aux exigences et réduire le gaspillage de poudre.
4. La rugosité de surface du revêtement laser à grande vitesse est aussi faible que Ra12,8 m, et peut être traitée directement par une rectifieuse.
5. La dureté de la couche de revêtement en poudre composite à matrice métallique est supérieure à HRC55, la résistance à l'usure et à la corrosion de la couche de revêtement ne sont pas inférieures à celles du soudage par pulvérisation Ni60, l'épaisseur de la couche de revêtement est uniforme et la différence d'épaisseur de la couche de revêtement est inférieure à 5 microns après usinage, et la durée de vie de la tige de piston est grandement améliorée.
6. Avec la technologie de revêtement laser à grande vitesse comme noyau, l'ensemble du processus de remise à neuf de la tige de piston est écologique, respectueux de l'environnement et sans pollution.