Способ восстановления деталей с трещинами Советский патент 1985 года по МПК C21D8/00 

00

vj

00

11

1

Изобретение касается восстановления деталей с трещинами методом поверхностно-пластического деформирования и может быть использовано при обработке глубинно-насосных штангi

Цель изобретения - повышение срока службы путем предупреждения роста усталостных трещин.

Сущность изобретения заключается в том, что процессы поверхностного упрочнения ударными элементами и металлизацию металлом анода в среде инертного газа многократно чередуют. Причем поверхностное упрощение осуществляют ударными элементами, имеющими диаметр в 1,5-2,0 раза больше глубины усталостной трещины.

Металлизация в сочетании с наклепом позволяет уплотнить наносимый мягкий металл анода в трещинах, осуществить протекание этого металла внутрь трещин, обеспечить большую площадь фактического контакта металлизованного слоя с основой, активизировать поверхность для обеспечения более высокой адгезионной способности с последующим полимерным лакокрасочным покрытием, создать в металлизационном покрытии напряжения сжатия с более высоким сопротивлением усталости. Защитный металл анода, обладающий отрицательным электЕ одным потенциалом, по сравнению с метаЛпом изделия, после нанесения на поверхность детали предотвращает электрохимические процессы в вершине усталостной трещины и препятствуют ее росту. Толщина слоя металлизационного покрытия составляет 0,15-0,18 мм.

После многократно чередующегося процесса металлизации и пластической деформации на поверхность детали наносят полимерное покрытие, что позволяет осуществить механическую изоляцию поверхности изделия от влияния коррозионно-агрессивной среды. Толщина полимерного покрытия 0,15-0,3 мм.

Пример. Проводили восстановление (ремонт) глубинно-насосных штанг, изготовленных из стали 20Н2М, диаметром 22 мм, длиной 8 м (ГОСТ 13877-SO).

Штанги отработали в скважине, продукцией которой является нефть с содержанием пластовой воды до 80%, 3 года и на их поверхности зародились тре1цины усталости длиной от 1,5 мм

787802

до 2,0 мм, глубиной порядка 0,81,0 мм.

Поверхностно-пластическое деформис рование ремонтируемых штанг осуществляли смесью колотой и круглой дроби диаметром от 0,5 мм до 4,0 мм в течение 30-180 с.

Оптимальные величины остаточных 10 напряжений сжатия I и 11-го рода получены при соотношении диаметра ударного элемента (dдpo6,) и глубины дефекта (трещины) Ьдеоэ

йдроьи (1,5.,,2,0) Ьд,

После поверхностно-пластического деформирования осуществлялась металлизация тела восстанавливаемой штанги алюминием в среде азота при температуре и давлении окружающего воздуха. Металлизацию проводили в течение 45-180 с, Как показала практика эксплуатации восстановленных штанг, оптимальной толщиной металлизационного

5 слоя является величина 0,15-0,18 мм. Процесс пластического деформирования иметаллизации многократно чередовали. Нанесение полимера осуществлялось

0 методом электростатического осаждения полярного порошка на подогретзпо до 200 поверхность штанги в течение 45 с.

За это время по всей поверхности

5 штанги образуется равномерная тонкая полимерная пленка, толщиной 0,15- . 0,30 мм,

Рес.урс работы новых серийных насосных штанг в нефтяных скважинах не превышает обычно трех лет, после чего в них развиваются критические трещины усталости, приводящие к поломкам. При восстановлении глубиннона5 сосных штанг с трещинами, по предложенному способу, их срок службы увеличивается до 5 лет.

Формула изобретения

Способ восстановления деталей, преимущественно с трещинами, включаюпщй пластическое деформирование поверхности детали ударными элементами, 5 металлизацию металлом анода в среде . защитного газа, нанесение покрытия, о тличающийся тем, что, с целью повышения срока службы дета;лей путем предупреждения роста уста311787804

лостных трещин, плстическое деформи- больше глубины трещины, а пластичесроваиие осуществляют ударными элемен- кое деформирование и металлизацию тами, диаметр которых в 1,5-2,0 раза многократно чередуют.

Изобретение касается восстановления деталей с трепщнами методом поверхностно-пластического деформирования и может быть использовано при обработке глубиннонасосных штанг. Цель - повьппение срока службы путем предупреяоденияiроста усталостных трещин. Для ремонта штанг, имеющих на поверхности трещины,проводят поверхностно-пластическое деформирование, затем осуществляют металлизацию поверхности алюминием в среде азота с оптимальной толщиной 0,15-0,18 мм. Пластическую-деформацию и металлизацию многократно чередуют, а пластическое поверхностное деформирование осуществляют ударными элементами, диаметр которых в 1,5-2,0 больше глубины трещины. После этого наносят полимерное покрытие. (Л