Изобретение относится к способам повышения износостойкости, защиты от водородного изнашивания и повышения герметичности различных резьбовых соединений нанесением фрикционных пластичных покрытий.
Известны различные способы нанесения фрикционных покрытий пластичных металлов и сплавов на трущиеся поверхности различных ответственных деталей, таких как гильзы цилиндров, шейки коленчатого вала, поверхности катания и гребни колес железнодорожного транспорта в целях повышения антиизносных и противозадирных свойств [1].
Недостатками этих методов является то, что данные способы не распространяются на резьбовые соединения, а также то, что при транспортировке, хранении или использовании в условиях агрессивных сред, например, применяемых при бурении нефтегазовых скважин и химических соединений, входящих в состав добываемого продукта, наблюдается окисление и последующее корродирование нанесенного покрытия.
Известен способ повышения износостойкости поверхности резьбовых соединений, включающий смачивание поверхности резьбовых соединений при вращении жидкой технологической средой на основе воды и глицерина с включением солей меди и нанесение на поверхность резьбовых соединений покрытия из пластичного медьсодержащего сплава [2].
Недостатком данного метода является наличие в технологической среде соляной кислоты, а также отсутствие консервационных операций, что усиливает коррозионные процессы на поверхности нанесенного покрытия и может привести к его полному корродированию при транспортировке, хранении или применении в условиях агрессивных сред.
Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости и герметичности соединения и создание условий для длительного сохранения полученных покрытий при работе, транспортировке и хранении в агрессивных средах.
Для достижения технического результата предлагается способ повышения износостойкости поверхности резьбовых соединений, включающий смачивание поверхности резьбовых соединений при вращении жидкой технологической средой на основе воды и глицерина с включением солей меди и нанесение на поверхность резьбовых соединений покрытия из пластичного медьсодержащего сплава.
При этом в жидкую технологическую среду дополнительно вводят соли цинка, глюкозу, борную кислоту при следующем составе, мас.%:
Соли меди - 3 - 5
Соли цинка - 1 - 2
Глюкоза - 5 - 10
Борная кислота - 3 - 10
Глицерин - 40 - 50
Вода - Остальное
Обрабатывающий инструмент вводят в соприкосновение с указанной поверхностью под усилием, величина которого вызывает появление резкого свистящего звука, при этом обработанную поверхность по окончании моют 5-15%-ным раствором глицерина в воде.
Покрытие дополнительно сушат, а затем покрывают лаком и слоем смазочной композиции, состоящей из 1-99%-ного медьсодержащего порошка или пудры в пластичной смазке.
Пример нанесения покрытия на резьбу нефтегазовой трубы типа НКТ.
Для осуществления обработки предлагаемым способом поверхность резьбы нефтегазовой трубы типа НКТ требуется удерживающее и вращающее устройство, например токарный станок. Труба устанавливается на токарный станок, а в его резцедержатель устанавливается специальное приспособление для фрикционно-механического нанесения покрытий или зажимается пруток из наносимого материала, например латуни Л: ГОСТ 1060-90 (химический состав по ГОСТ 15527-70). Поверхность для обработки смачивается следующим предлагаемым составом, мас. %:
Соли меди - 5
Соли цинка - 2
Глюкоза - 10
Борная кислота - 10
Глицерин - 50
Вода - Остальное
Натирающие элементы устройства или торец прутка вводят в соприкосновение с указанной поверхностью с определенным усилием и включают вращающее устройство. Появление резкого свистящего звука указывает на протекание процесса нанесения покрытия.
Обработка производится до получения равномерного золотистого или красноватого цвета покрытия, без пропусков и крупных частиц перенесенного металла (натиров).
Обработанные поверхности по окончании моют 5-15%-ным раствором глицерина в воде и сушат различными подручными способами (тепло, воздух ветошь и т.д. ).
Высушенные покрытия покрывают лаком типа ХВ-784 или аналогичным, а затем слоем смазочной композиции, состоящей из 1-99%-ного медьсодержащего порошка или пудры в пластичной смазке. После чего привод станка выключается. Труба снимается со станка.
Предлагаемый способ обработки обеспечивает: выглаживание обработанной поверхности резьбы с уменьшением ее шероховатости; упрочнение подповерхностного слоя за счет наклепа; образование в результате диффузии пластичной антиизносной композиционной структуры поверхности; защиту от проникновения во внутренние структуры металла свободного водорода (защита от водородного изнашивания); наличие на обработанных поверхностях слоя твердосмазочного антифрикционного покрытия, что благоприятно воздействует на сопряженные поверхности, вследствие частичного переноса на них с обработанной резьбы пластичного покрытия при скручивании резьбового соединения и более длительное сохранение ее геометрии, а также повышение герметичности резьбовых и длительное сохранение полученных покрытий в условиях агрессивных сред.
Источники информации
1. Патент РФ 2112663. Способ повышения износостойкости поверхности катания колесной пары.
2. SU 1838447 A3, С 23 С 26/00. Способ повышения износостойкости резьбовых соединений.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ | 1997 |
|
RU2112663C1 |
СОСТАВ ДЛЯ ФРИКЦИОННО-МЕХАНИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ | 2006 |
|
RU2331718C2 |
Технологический состав для фрикционно-механического нанесения покрытия натирающим инструментом | 2023 |
|
RU2821971C1 |
СПОСОБ БЕЗРАЗБОРНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУЩИХСЯ СОЕДИНЕНИЙ | 1993 |
|
RU2062821C1 |
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ БОКОВОЙ ГРАНИ РЕЛЬСА И ГРЕБНЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ | 1997 |
|
RU2130399C1 |
МЕТАЛЛОПЛАКИРУЮЩАЯ ПРИСАДКА К СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ | 2004 |
|
RU2276684C1 |
СПОСОБ ОБРАБОТКИ КОНИЧЕСКИХ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ | 2005 |
|
RU2294475C1 |
СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛИ С КОЛЬЦОМ ПОДШИПНИКА | 2010 |
|
RU2445524C2 |
МЕТАЛЛОПЛАКИРУЮЩАЯ ПРИСАДКА К СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ | 1993 |
|
RU2044761C1 |
СОСТАВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ САМООРГАНИЗУЮЩИХСЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПЛАСТИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ТРЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СОЧЛЕНЕНИЙ | 2005 |
|
RU2309195C2 |
Изобретение относится к области машиностроения, конкретно к способам повышения износостойкости различных резьбовых соединений. Способ включает смачивание поверхности резьбовых соединений при вращении жидкой технологической средой и нанесение на поверхность покрытия из пластичного медьсодержащего сплава, при этом жидкая технологическая среда имеет следующий состав, мас. %: соли меди 3-5, соли цинка 1-2, глюкоза 5-10, борная кислота 3-10, глицерин 40-50, вода остальное. Обработанные поверхности моются 5-15%-ным раствором глицерина в воде и сушатся различными способами. Высушенные покрытия вначале покрываются лаком типа ХВ-784 или аналогичным, а затем слоем смазочной композиции, состоящей из 1-99%-ного медьсодержащего порошка или пудры в консистентной смазке. Предлагаемый способ обработки обеспечивает выглаживание обрабатываемой поверхности резьбы с уменьшением ее шероховатости, упрочнение подповерхностного слоя за счет наклепа. 1 з.п.ф-лы.
Соли меди - 3-5
Соли цинка - 1-2
Глюкоза - 5-10
Борная кислота - 3-10
Глицерин - 40-50
Вода - Остальное
а обрабатывающий инструмент вводят в соприкосновение с указанной поверхностью под усилием, величина которого вызывает появление резкого свистящего звука, при этом обработанную поверхность по окончании нанесения покрытия моют 5-15%-ным раствором глицерина в воде.
SU 1848447 А3, 30.08.1993 | |||
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ | 1997 |
|
RU2112663C1 |
Способ и состав стержня для нанесения износостойких покрытий натиранием | 1989 |
|
SU1693120A1 |
Состав для нанесения покрытий на стальные изделия | 1982 |
|
SU1093721A1 |
Состав для нанесения покрытий на основе меди | 1989 |
|
SU1668472A1 |
Состав для нанесения покрытия натиранием | 1990 |
|
SU1781317A1 |
Устройство для фрикционно-механического нанесения покрытий | 1976 |
|
SU595424A1 |
Способ нанесения твердосмазочныхпОКРыТий (ЕгО ВАРиАНТы) | 1979 |
|
SU834247A1 |
RU 2004622 С1, 15.12.1993. |
Авторы
Даты
2003-10-20—Публикация
2001-10-11—Подача