专利名称：利用镍基合金对稠油热采井口阀板阀座密封面喷焊方法
技术领域：
本发明涉及一种利用镍基合金对稠油热采井口阀板阀座密封面喷焊方法，属金属焊结方法类。
背景技术：
表面技术是材料科学领域中的关键技术之一，而喷焊做为表面工程学的重要组成部份，被用来对金属表面强化和表面的改性处理，使其基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温抗氧化及其电绝缘隔热防辐射和增强密封的能力，因此，在机加工中被广泛应用。其中，喷涂工艺多年来一直沿用钴、铬、钨合金焊条材料及其配套的专用等离子弧焊机及工装堆焊工艺对工件堆焊喷涂后，工件表层可形成一磨擦层，该磨擦面具备耐高温、耐高压、耐腐蚀、耐冲刷以及表面硬度大的特点，基于喷焊的特性，该工艺多用于国防工业与石油工业的油井井口之中，其加工的产品基本能满足诸如油田稠油热采蒸汽驱井口装置中的井口阀板、阀座需要。但是，由于钴、铬、钨合金材料制成的焊条堆焊工艺受到本身技术工艺上的制约，施工时存在工序繁杂，效率低下，及高能耗缺陷；尤为突出是其造价高昂，已不适应生产需要。
本发明提供的镍基合金配方的喷焊技术，应用于阀板、阀座中其自溶性、润湿性和喷焊性能好，且喷焊沉积层具有耐蚀、耐高温、氧化特点，并易于金切加工，成本低，能完全满足阀板、阀座密封面表面硬度需要，本方法经查专利未见报导。
发明内容
本发明目的，便是为了克服上述缺点，而提供的利用镍基合金对稠油热采井口阀板、阀座密封面喷焊方法，该发明将合金粉末喷焊工件后形成的磨擦副耐磨性能稳定机械强度高并具有耐高温、高压、抗腐蚀密封性能，且成本低，可替代钴、铬、钨合金焊条堆焊工艺。
技术方案为实现上述目的，本发明喷焊采用了粒度为180目金属粉末，其重量比为镍Ni57～75％，碳C0.6～1.0，铬Cr14～17，硅Si3～5，铁Fe≤15，硼B2.5～4.5的合金粉末，上述元素经混合后使用乙炔焰自溶性合金粉末喷焊炬均匀喷洒在阀板、阀座的工件表面上，即可。
所述的喷焊工艺方法是首先利用氧乙炔焰燃烧产生的高温，把预先经过表面去油去锈清洁处理的阀板、阀座用乙炔焰加热至300～400℃，然后，使喷嘴在距离阀板、阀座工件表面120～150毫米位置，将自溶性合金粉末通过乙炔焰均匀喷洒沉积于工件表面，形成4-6毫米厚度层，然后再经过火焰熔融至表面出现反光后，逐渐移开熔融位置，并使所配伍特种合金粉末与工件相互溶敷，相互扩散，相互渗透，最后形成一个中组织结构致密，牢固的冶金结合层。
本发明与现有技术相比，具有显著特点。
由于本发明使用镍基合金粉末喷焊到阀板、阀座密封面上，通过加工形成一层机械强度高、耐高温、抗腐蚀、密封性能好、工作寿命长的井口阀板座密封面磨擦副，从而替代了现技术中使用钴、铬、钨焊条堆焊工艺工序繁杂、效率低、生产成本较高的合金堆焊工艺，使系列稠油热采蒸汽驱井口装置制造水平上了一个新台阶，此外，本工艺操作简单，便于施工，废品率低，可显著降低生产成本，大幅度提高经济效益，据统计，蒸汽驱井口配置阀板、阀座工件中原钴铬钨合金锒焊阀板455元/件，阀座129.5元/件，采用Ni基合金氧乙炔堆焊工艺阀板只有105元/件，阀座仅20元/件，每套井口可节约资金6433元，一口井可节约成本31万元。
具体实施例方式本发明由以下实施例给出，下面做进一步描述。
实施例1本发明喷焊时采用型号为QH-φ1.9型氧乙炔焰自熔性合金粉末喷焊炬工具进行喷焊；施工时，将其180目的金属粉末，按其重量比分别取镍Ni57～75％，碳C0.6～1.0，铬Cr14～17，硅Si3～5，铁Fe≤15，硼B2.5～4.5的合金粉末装入喷壶内，利用氧乙炔焰燃烧的高温在300～400℃条件下对工件表面进行喷焊。
实施例2本发明实施于稠油热采蒸汽井口阀板、阀座密封面时的工艺步骤是①下料将45#钢制成Φ95～Φ120毫米，质量为4.3公斤毛坯形状；②锻造锻成30×92×190毫米坯件；③热处理调质HB210～240；④机加工将其表面刨平；
⑤采用镍Ni基合金粉使用氧乙炔喷焊炬对其表面喷焊，喷焊厚度为4-6毫米；⑥用平面磨床，对喷焊的阀板、阀座表面进行磨合，使其厚度由30毫米降至26毫米；⑦用MG7125精细磨床进行镜面磨铣；⑧配合其它另部件进行组装，组装前应使用研磨油对其它部件研磨，合格后再组装成阀板、阀座。
权利要求
1.利用镍基合金对稠油热采井口阀板阀座密封面喷焊方法，其特征在于所述的喷焊方法是采用粒度为180目的金属粉末，其重量比按其镍Ni57～75％，碳C0.6～1.0，铬Cr14～17，硅Si3～5，铁Fe≤15，硼B2.5～4.5的合金粉末，经混合后使用乙炔焰自溶性合金粉末喷焊炬均匀喷洒在阀板、阀座的工件表面上。
2.根据权利要求1所述的利用镍基合金对稠油热采井口阀板阀座密封面喷焊方法，其特征在于喷焊工艺为首先利用氧乙炔焰燃烧产生的温度，把预先经过表面去油去锈清洁处理的阀板、阀座用乙炔焰加热至300～400℃，然后，使喷嘴在距离阀板、阀座工件表面120～150毫米位置，将自溶性合金粉末通过乙炔焰均匀喷洒沉积于工件表面，形成4-6毫米厚度层，然后再经过火焰熔融至表面出现反光后，逐渐移开熔融位置，并使所配伍特种合金粉末与工件相互溶敷，相互扩散，相互渗透，最后形成一个中组织结构致密，牢固的冶金结合层。
全文摘要
本发明涉及一种利用镍基合金对稠油热采井口阀板阀座密封面喷焊方法，属金属焊结方法类。喷焊技术是表面工程组成部分，它是一种表面强化和表面改性的技术，现技术中普遍用钴、铬、钨合金焊条堆焊工艺对稠油热采蒸汽井口装置阀板、阀座喷焊，实践表明该工件可对介质油、水、饱合蒸汽侵蚀、高温腐蚀、冲刷具有较强抵抗能力，但存在工序繁杂，效率低下，及高耗能缺陷，尤为突出的是造价高昂，不经济，本发明为此目的采用按一定比例的镍、碳、铬、硅铁、硼组成的金属粉末用喷枪对工件喷焊，其操作简单，能使成本下降且工件具有层面耐腐蚀，冲刷耐高温，氧化性能强，金切易加工等特点，该方法因此可广泛用于对金属工件表面的加工。
文档编号B23K5/18GK1804121SQ20061004568
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月17日 优先权日2006年1月17日
发明者雷广财, 王春茂, 彭国英, 乜振英, 王凤琴, 庞广重, 赵建勇 申请人:辽河石油勘探局