La pompa a stantuffo è un'apparecchiatura importante nella produzione di petrolio e gas, ampiamente utilizzata nella fratturazione, nella cementazione e nell'iniezione di acqua. Essendo un componente chiave della pompa a stantuffo, lo stelo è vulnerabile ai danni da attrito causati dal movimento alternativo ad alta frequenza e dall'erosione della corrosione media e delle particelle dure durante il processo di lavoro, e la sua durata è di soli 15-35 giorni.
I grandi giacimenti petroliferi avranno migliaia di pompe di iniezione dell'acqua, ogni anno produrranno un gran numero di pistoni di scarto. Al fine di riparare i vecchi rifiuti e aiutare le imprese a raggiungere l'obiettivo di ridurre i costi e aumentare l'efficienza, il laser Xi 'an Guosheng ha sviluppato e applicato per molti anni la tecnologia di rigenerazione e rafforzamento della superficie. Si basa sulla tecnologia di rivestimento laser ad alta velocità per le aste degli stantuffi di scarto.
I tradizionali processi di trattamento superficiale dello stelo dello stantuffo comprendono la galvanica, la saldatura a spruzzo e così via. La galvanica è stata gradualmente eliminata a causa dell'inquinamento ambientale e delle scarse prestazioni del rivestimento. Sebbene la tecnologia di saldatura a spruzzo Ni60 possa ottenere adeguate proprietà dello strato di rinforzo superficiale, a causa del grande apporto di calore, non solo ha un'evidente influenza sulle proprietà meccaniche della matrice ma presenta anche gravi deformazioni. Dopo la lavorazione, l'uniformità dello spessore dello strato di rivestimento effettivo è scarsa, il che facilita la deformazione del giunto dello stantuffo e la rottura del pezzo. Pertanto, la tecnologia di saldatura a spruzzo di fiamma non è adatta per la rigenerazione dell'asta dello stantuffo e la superficie dell'asta dello stantuffo rinforzata con questa tecnologia non è adatta per la rigenerazione del pezzo grezzo.
Diversamente dal tradizionale rivestimento laser, il rivestimento laser ad alta velocità modifica il processo di azione del laser e della polvere, scioglie o semi-fonde la polvere sul bagno di fusione, fonde o semi-fonde il flusso di liquido nel bagno di fusione, formando una superficie di legame metallurgico rivestimento, l'efficienza del rivestimento e la qualità della superficie possono essere migliorate. Rispetto alla saldatura a spruzzo e al tradizionale rivestimento laser, presenta i vantaggi di alta efficienza, basso apporto di calore, basso tasso di diluizione, rivestimento sottile, superficie piana e piccola quantità di lavorazione successiva.
Il rivestimento laser ad alta velocità presenta evidenti vantaggi in termini di qualità del prodotto e influenza sulla matrice. Può essere utilizzato non solo per il rinforzo della superficie ma anche per la rigenerazione dello stelo dello stantuffo.
A seconda della differenza tra la natura del lavoro e la modalità del danno, lo stantuffo è diviso in tre aree A, B e C in base alla superficie esterna.
1. L'area A è la posizione di connessione dello stelo dello stantuffo e della punteria a croce. A causa della riduzione delle dimensioni e del cambiamento improvviso, è l'area meccanicamente debole dell'intero pezzo, soggetta a fratture e deformazioni, e presenta lievi vaiolature e ruggine.
2, l'area B è la principale superficie di lavoro dello stantuffo, ma anche una superficie vulnerabile, sono presenti graffi evidenti e cavità sulla superficie, è la parte principale della rigenerazione del rivestimento laser ad alta velocità.
3. L'area C è la faccia finale del contatto diretto tra l'asta dello stantuffo e il liquido ed è presente un'evidente corrosione, in particolare una grave corrosione in corrispondenza del foro centrale (o erosione dei sedimenti). Per fori di corrosione o erosione più profondi (più di 2 mm), viene utilizzata la saldatura manuale ad arco di argon per ripristinare le dimensioni e quindi il trattamento di rivestimento laser ad alta velocità.
La rigenerazione o il rafforzamento della superficie degli steli degli stantuffi con tecnologia di rivestimento laser ad alta velocità presenta le seguenti caratteristiche
1. Basso apporto di calore, piccola deformazione, alta efficienza, spessore uniforme dello strato di rivestimento, pochi danni alla vita della matrice.
2. Il rivestimento laser ad alta velocità viene utilizzato per rafforzare la superficie dell'asta dello stantuffo, che può anche essere rigenerata dopo l'uso, risparmiando sui costi di approvvigionamento delle materie prime e su parte del lavoro di lavorazione del corpo dell'asta.
3. Il tasso di diluizione del rivestimento laser ad alta velocità non supera il 3% e lo spessore dello strato di rivestimento più sottile (0,2 mm) può soddisfare i requisiti e ridurre gli sprechi di polvere.
4. La rugosità superficiale del rivestimento laser ad alta velocità è pari a Ra12,8 m, che può essere lavorata direttamente dalla rettificatrice.
5. La durezza dello strato di rivestimento in polvere composita a matrice metallica è maggiore di HRC55, la resistenza all'usura e alla corrosione dello strato di rivestimento non è inferiore a quella della saldatura a spruzzo Ni60, lo spessore dello strato di rivestimento è uniforme e la differenza di spessore dello strato di rivestimento è inferiore a 5 micron dopo la lavorazione e la durata dell'asta dello stantuffo è notevolmente migliorata.
6. Con la tecnologia di rivestimento laser ad alta velocità come nucleo, l'intero processo di rigenerazione dello stelo dello stantuffo è ecologico, protetto dall'ambiente e privo di inquinamento.