抽油桿激光熔覆修復加工流程詳解_西安國盛激光科技有限公司

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　一、前期準備

　　在進行抽油桿激光熔覆修復加工之前，前期準備工作至關重要。首先，要對抽油桿進行細致的預處理，這就如同搭建房屋前要夯實基礎一樣。清洗是第一步，採用專業的清洗設備和清洗劑，去除抽油桿表面附著的油污、泥沙、原油等雜質，這些雜質如果不清除幹凈，就會像在原本幹凈的畫布上潑灑了污漬，影響後續熔覆層與基體的結合質量。除銹也是關鍵環節，抽油桿長期在井下工作，表面不可避免地會生銹，銹層的存在不僅會降低熔覆層的附著力，還可能在熔覆過程中產生氣孔、夾渣等缺陷。可以使用化學除銹劑或機械除銹方法，如噴砂、打磨等，將銹層去除，使抽油桿表面露出金屬光澤。

　　除油同樣不容忽視，油污會阻礙激光能量的傳遞，影響合金粉末的熔化和鋪展，進而降低熔覆層的質量。通過有機溶劑清洗或鹼液清洗等方式，確保抽油桿表面無油污殘留。

　　在完成清洗、除銹、除油等預處理工作後，根據抽油桿的材質和具體使用要求，選擇合適的激光熔覆粉末成為了另一個關鍵任務。不同的材質和使用環境對熔覆層的性能要求各異，例如，在高腐蝕環境下，需要選擇具有良好耐腐蝕性的合金粉末，如含有鎳、鉻等元素的合金粉末;在高磨損環境中，則要選擇硬度高、耐磨性好的粉末，如 WC 增強的合金粉末。同時，粉末的粒度、流動性、潤濕性等物理性能也需要綜合考慮，以確保在激光熔覆過程中能夠均勻地輸送和熔化，與基體實現良好的冶金結合。

　　二、預熱處理

　　完成前期準備後，接下來就是預熱處理環節。預熱對於抽油桿激光熔覆修復加工有著重要意義，它就像運動員比賽前的熱身運動，能夠讓抽油桿地適應後續的加工過程。預熱的主要目的是降低熔覆過程中基體與熔覆層之間的溫度梯度，減少熱應力的產生，從而有效避免熔覆層出現裂紋、剝落等缺陷。

　　在實際操作中，有多種工具可以用於預熱，常見的有電阻加熱爐和火焰焊槍。電阻加熱爐通過電流通過電阻絲產生熱量，能夠較為地控制溫度，使抽油桿受熱均勻。火焰焊槍則利用可燃氣體燃燒產生的高溫火焰對抽油桿進行加熱，操作相對靈活，但溫度控制的精度相對較低。

　　預熱的溫度一般控制在 300℃ - 450℃之間，這個溫度範圍經過大量實踐驗證，能夠在保證降低熱應力的同時，避免因溫度過高導致基體組織發生過度變化。預熱的長度至少要達到 200mm，這樣可以確保熔覆起始端有足夠的熱緩衝區域，減少起始端的應力集中。預熱時間通常為 0.5h - 2h，具體時間會根據抽油桿的直徑、材質以及預熱工具的加熱功率等因素進行適當調整。例如，對於直徑較大的抽油桿，需要適當延長預熱時間，以保證其內部也能達到均勻的預熱溫度。

　　三、熔覆操作

　　當預熱處理完成後，就進入到了核心的熔覆操作階段。在這個階段，激光熔覆設備就像是一位技藝的工匠，精心打造著抽油桿表面的熔覆層。使用專業的激光熔覆設備，通過送粉裝置將預先選擇好的金屬粉末均勻地輸送到抽油桿表面。這一過程中，送粉裝置的精度和穩定性至關重要，它直接影響著粉末的輸送量和分布均勻性，就如同廚師在烹飪時地控制調料的添加量一樣。

　　與此同時，高能激光束聚焦在抽油桿表面，瞬間釋放出巨大的能量，使到達的金屬粉末迅速熔化。在高溫下，熔化的合金粉末與抽油桿基體表面的一薄層材料相互擴散、融合，隨後快速凝固和冷卻，逐漸在抽油桿表面形成一層緊密結合的熔覆層。這個熔覆層就像是為抽油桿穿上了一層堅固的鎧甲，賦予其優異的性能。熔覆層的厚度一般要求 1.5mm，這樣的厚度既能保證修復後的抽油桿具有足夠的強度和耐磨性，又能滿足實際使用中的各種工況要求。在熔覆過程中，還需要控制激光的功率、掃描速度、光斑直徑等參數，這些參數的微小變化都可能對熔覆層的質量產生顯著影響。例如，激光功率過高可能導致熔覆層過熱、燒損，功率過低則可能使粉末熔化不完全，影響結合強度;掃描速度過快會使熔覆層厚度不均勻，過慢則會降低生產效率。

　　四、後續處理

　　熔覆操作完成後，並不意味著整個修復加工過程的結束，後續處理工序同樣不可或缺。後續處理的目的是進一步優化修復後的抽油桿的性能和精度，使其完全符合使用要求。

　　打磨是常見的後續處理工序之一，經過熔覆後的抽油桿表面可能存在一些不平整的地方，如熔覆層的凸起、表面的氧化皮等。通過打磨，可以去除這些瑕疵，使抽油桿表面更加光滑平整，達到所需的尺寸精度和表面粗糙度要求。打磨過程中，需要根據抽油桿的材質和熔覆層的特性選擇合適的打磨工具和工藝參數，避免對熔覆層造成損傷。

　　檢測也是的環節，採用多種檢測手段對修復後的抽油桿進行檢測，如外觀檢測、尺寸測量、硬度測試、探傷檢測等。外觀檢測主要檢查熔覆層表面是否有裂紋、氣孔、剝落等缺陷;尺寸測量確保抽油桿的各項尺寸符合設計要求;硬度測試可以評估熔覆層的硬度是否達到預期，從而判斷其耐磨性能;探傷檢測則能夠發現內部可能存在的缺陷，如未熔合、夾渣等，確保抽油桿在使用過程中的性和可靠性。只有通過嚴格的檢測，確認抽油桿各項指標均符合要求後，才能將其投入到實際生產中使用。