[發明專利]一種潛孔風動沖擊器外套管、前后接頭熱噴涂強化方法

在審

• 申請號: 201510426464.3
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN105200366A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 曹厚義
• 申請（專利權）人: 曹厚義
• 主分類號: C23C4/16
• 分類號: C23C4/16
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

技術領域

本發明屬于表面工程技術領域，具體涉及一種潛孔風動沖擊器外套管前、后接頭熱噴涂強化方法。

背景技術

潛孔鑿巖鉆具是一種以壓縮空氣為動力源將鑿巖沖擊動力部分潛入鑿巖孔中，通過沖擊器中的配氣裝置控制活塞往返運動，沖擊裝量在沖擊器前端的潛孔鑿巖鉆頭將沖擊能量傳遞到鉆頭、由鉆頭破碎巖石的鑿巖設備，潛孔鑿巖鉆具，廣泛用于露天及地下礦山、采石礦、水電工程、水井鉆進、礦物勘探、巖體鋼索錨固孔鑿巖、地熱開鑿、地鐵工程開挖邊柱支護等施工場地。

目前國內潛孔風動沖擊器生產廠家沖擊器外套管、前后接頭全部采用無縫合金鋼管制造。鋼管先進行調質處理，硬度一般為HRC38-45，然后進行機加工成形。若通過熱處理方式提高硬度，隨后的機加工很困難，特別是螺紋加工從使用性能上看，也不允許螺紋端有太高硬度，因此沖擊器外套管，前后接頭在使用中因粉末顆粒的沖刷，磨損較快，特別是前接頭磨損更快。現場使用情況表明鉆孔深度達3000米，外套管磨損4-6mm，前接頭磨損7.3mm。此時，必須更換外套管前接頭，在施工現場，更換起來相當費事，有的干脆不更換，整個沖擊器報廢。如果活塞質量好，更換后可再使用2000-3000米。因此，如何增強沖擊器外套管前后接頭耐磨性，提高使用壽命、降低成本是目前需要迫切解決的技術問題。

發明內容

本發明目的是為了解決現有風動沖擊器，特別是中高風壓沖擊器外套管、前后接頭耐磨性差、壽命短的問題，提供一種高耐磨外套管、前后接頭，大幅度提高使用壽命。

一種潛孔風動沖擊器外套管、前后接頭熱噴涂強化方法，在所述潛孔風動沖擊器外套管及前后接頭處采用表面熱噴涂方式噴涂耐磨層。

進一步地，所述耐磨層為多肋條結構。

進一步地，所述多肋條結構橫向設置外套管及前后接頭表面上，并所述多肋條結構包括3-10條肋條。

進一步地，所述肋條厚度為0.5-2mm，寬度為5-20mm。

進一步地，所述耐磨層厚度為0.5-3mm。

進一步地，所述耐磨層硬度為HV550-1100。

進一步地，所述耐磨層為鎳基合金、鐵基合金、碳化鎢、WC陶瓷或金屬陶瓷其中的一種。

進一步地，噴涂在外套管上的耐磨層包含10％-60％碳化物。

進一步地，所述噴涂強化方法具體包括以下步驟：

A)外套管表面、前后接頭表面進行脫脂，除銹和去氧化膜工序；

B)外套管表面、前后接頭表面粗化處理，對外套管表面、前后接頭表面進行噴丸或噴砂粗化處理；

C)經過前2項處理后，再在外套管表面、前后接頭表面進行打底處理，打底厚度在0.1-0.5mm之間，打底材料為鎳包鋁；

D)選擇噴涂工藝，分別對外套管及前后接頭表面進行噴涂，在外套管及前后接頭上形成耐磨涂層；

E)重熔處理，涂層重熔采用火焰重熔或激光重熔，火焰重熔將工件預熱至200-300°后立即進行熔融處理，火焰可用氧氣加乙炔，流量比為3:4，也可采用激光重熔。

進一步地，沖擊器外套管采用超音速火焰或超音速等離子噴涂，噴涂厚度在0.3-1mm，然后采用激光重熔，重熔后耐磨層厚度為0.5-3mm；

外套管噴涂材料采用10％-60％碳化物，噴涂后不需再進行機加工；

外套管前接頭采用等離子堆焊，涂層材料采用含6％Ni的鐵基合金，堆焊層在1-2mm，放入保溫坑里緩冷，不需要重熔，冷卻后再進行表面磨削或車加工。

本發明的有益效果為噴涂工藝可控，成本低，大幅度提高外套管及前后接頭的使用壽命，壽命可提高3-6倍。

附圖說明

圖1為本發明未進行強化噴涂的前接頭結構示意圖；

圖2為本發明第一實施例的前接頭結構示意圖；

圖3為本發明第二實施例的前接頭結構示意圖；

圖4為本發明未進行強化噴涂的外套管結構示意圖；

圖5為本發明第一實施例的外套管結構示意圖；

圖6為本發明第二實施例的外套管結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，并不用于限定本發明。