[實用新型]基于激光熔覆對石油鉆井鉆頭的表面強化及再制造裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822086651.3
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN210030887U
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張達軍;劉雙;程濤;曹偉;曹靜遠
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北道達智能裝備有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 11265 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 葉樹明

本實用新型所述一種基于激光熔覆對石油鉆井鉆頭的表面強化及再制造裝置，控制面板分別與X/Y工作臺和X/Y移動軸連接，氬氣和激光控制柜同時與激光、惰性氣體、合金粉末出口連接，激光、惰性氣體、合金粉末出口與六軸機械手連接，X/Y工作臺上設(shè)有待表面強化或破損鉆頭。本裝置使得鉆頭表面具有較高的抗沖擊性、強度、初性、耐磨性，大大增加了其使用壽命，是之前的2?3倍。通過金相分析，熔覆層具有良好的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，無氣泡、縮孔、裂紋等缺陷。通過本實用新型，大大降低了生產(chǎn)成本，提高工作效率，實現(xiàn)廢品再制造，有效的節(jié)約控制了生產(chǎn)材料的浪費。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及石油裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于激光熔覆對石油鉆井鉆頭的表面強化及再制造。

背景技術(shù)

原油劣質(zhì)化及加工高參數(shù)化使石油鉆井鉆頭工況越來越惡劣，使其長期接受高負荷并在高溫、高壓、高腐蝕下運行，腐蝕失效提早出現(xiàn)，大大減少了使用年限，帶來多方面的損失。我國各煉化企業(yè)主動尋求煉油鉆頭的腐蝕對策，在材料防腐蝕、腐蝕監(jiān)測、材料升級等維度不斷努力，同時取得階段效果。

但是由于原有酸值不斷攀升、防腐工藝不當(dāng)、材質(zhì)提升改造不充分、腐蝕監(jiān)測效果不佳等因素，鉆頭因腐蝕失效導(dǎo)致的頻繁泄露日益增多，常常引發(fā)著火甚至閃爆等、帶來了巨大危害及經(jīng)濟損失。近年來煉油行業(yè)原油高酸值趨勢明顯，鉆頭的環(huán)烷酸腐蝕日趨嚴重，使得加工高酸原油需采取的技術(shù)對策就顯得尤為重要，其對煉化企業(yè)的鉆頭生產(chǎn)安全、原油采購成本的降低具有重大意義。

目前普遍應(yīng)用的方法是選擇適當(dāng)?shù)母咝阅芎辖鸩牧蟻砜刂聘g，但是高昂的材料成本大大增加了煉油鉆頭的建造及改造成本，而傳統(tǒng)的熔覆工藝方法由于成形不穩(wěn)定、熔覆效率低、稀釋率大、勞動強度大、冶金結(jié)合不佳等因素?zé)o法大規(guī)模應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是對低抗蝕金屬材料表面運用先進的激光熔覆技術(shù)實施表面改性，以改善原油酸值不斷升高而導(dǎo)致的開采石油鉆井鉆頭日趨嚴重的環(huán)烷酸腐蝕問題；同時對已經(jīng)殘損的鉆頭表面進行再制造。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是按如下方式實現(xiàn)的：

一種基于激光熔覆對石油鉆井鉆頭的表面強化及再制造裝置，包括六軸機械手(1)、激光、惰性氣體、合金粉末出口(2)、氬氣(3)、X/Y工作臺(4)、待表面強化或破損鉆頭(5)、X/Y移動軸(6)、控制面板(7)、激光控制柜(8)；

所述控制面板(7)分別與所述X/Y工作臺(4)和所述X/Y移動軸(6)連接，所述氬氣(3)和所述激光控制柜(8)同時與激光、惰性氣體、合金粉末出口(2)連接，所述激光、惰性氣體、合金粉末出口(2)與所述六軸機械手(1)連接，所述X/Y工作臺(4)上設(shè)有所述待表面強化或破損鉆頭(5)；

所述待表面強化或破損鉆頭(5)包括鉆頭胎體(21)、切削齒(22)、刀翼(23)。

本實用新型的積極效果是：本裝置使得鉆頭表面具有較高的抗沖擊性、強度、初性、耐磨性，大大增加了其使用壽命，是之前的2-3倍。

通過金相分析，熔覆層具有良好的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，無氣泡、縮孔、裂紋等缺陷。

通過本發(fā)明，大大降低了生產(chǎn)成本，提高工作效率，實現(xiàn)廢品再制造，有效的節(jié)約控制了生產(chǎn)材料的浪費。

附圖說明

圖1實用新型所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為石油鉆井新品鉆頭示意圖。

圖3為石油鉆井新鉆頭表面強化后示意圖。

圖4為石油鉆井殘損鉆頭示意圖。

圖5為石油鉆井殘損鉆頭修復(fù)后示意圖。

圖6為激光熔覆石油鉆井鉆頭工作原理圖。