一种防腐耐磨抽油光杆的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种防腐耐磨抽油光杆的制作方法，包括以下步骤，（1）冷拔、（2）锻造、（3）调质热处理、（4）校直、（5）车削、（6）抛光、（7）包装，在步骤（2）与步骤（3）之间还包括以下步骤：（2.1）抛光，将抽油光杆表面进行磨削加工，表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um；（2.2）渗硼，将抽油光杆放入到马弗罐中，灌入适量的渗硼剂，将马弗罐放在井式加热炉中升温，当加热到800℃～900℃时保温4‑6小时、出炉，冷却至室温，得到表面渗硼层厚度为0.05mm～0.12mm的渗硼抽油光杆；（2.3）清洗的步骤，去除渗后残留在抽油光杆表面的杂质。应用本发明专利技术方法制作的抽油光杆具有良好的防腐蚀性能、高的耐磨性能，具有较长的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种防腐耐磨抽油光杆的制作方法
本专利技术涉及一种防腐耐磨抽油光杆的制作方法。
技术介绍
有杆抽油一直是占主导地位的人工举升方式，我国各油田生产井中大约有80%是使用有杆抽油技术。抽油杆是连接地面抽油机和井下抽油泵的关键部件，在有杆泵举升中占有重要的地位。在油井中使用的抽油杆柱中，最上端与抽油机相连的一根是抽油光杆。抽油光杆采用较高强度的合金钢制造，两端具有杆头，其中一端是锻造镦粗的杆头，两端杆头上加工有连接螺纹。抽油光杆需要和井口密封盒中的密封填料进行密封。为了有利于井口密封，抽油光杆表面需要有较高的表面粗糙度，表面粗糙度Ra是0.2um～0.8um。随着部分油田开发进入中后期，井下环境含水量和矿化度不断提高，抽油光杆腐蚀问题加剧。同时，相当数量的抽油井的井液都含水，有些抽油井的井液中还含有盐水、CO2、H2S、Cl-、硫酸盐还原菌、腐蚀微生物和坚硬的固体悬浮颗粒。抽油时，井内坚硬的固体悬浮颗粒会进入密封盒的密封填料和抽油光杆间的密封间隙内，抽油光杆在往复运动过程中，受到井内坚硬悬浮颗粒的磨蚀和井液内CO2、H2S、Cl-、硫酸盐还原菌和水及其他综合性腐蚀因子的腐蚀，使用一段时间后，抽油光杆会因磨蚀和腐蚀而失效，大大降低了抽油光杆的使用寿命，最终导致抽油光杆断脱事故发生，作业频次和作业成本增加，有时会带来一些灾难性的后果。在具有腐蚀性的油井中，国内油田普遍的应对措施是使用防腐抽油光杆，以提高抽油光杆的抗腐蚀疲劳性能。目前，国内防腐抽油光杆主要是采用电镀、化学镀的方法，在抽油光杆表面镀上一层硬化防腐层，也有采用喷焊的方法，在抽油光杆表面喷焊一层合金防腐层。上述方法产生的电镀或喷焊硬化层也能起到防腐的效果，但是由于上述硬化层存在脱落风险，脱落部位还会发生腐蚀现象，严重影响了抽油光杆的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种防腐耐磨抽油光杆的制作方法，应用本专利技术方法制作的防腐耐磨抽油光杆不仅具有良好的耐磨、耐腐蚀性能，同时具有较长的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术一种防腐耐磨抽油光杆的制作方法，包括以下步骤，（1）冷拔的步骤，选取合金钢钢棒，通过冷拔机冷拔，得到需要的直径和表面光洁度的圆钢；（2）锻造的步骤，将上述的圆钢一端镦粗，锻造成符合标准要求的抽油光杆；（3）调质热处理的步骤，将抽油光杆采用中频淬火机床或淬火炉进行淬火热处理，然后采用中频回火机床或回火炉进行回火热处理，得到热处理抽油光杆；（4）校直的步骤，采用压力机进行校直，使上述热处理抽油光杆的直线度满足1mm/1000mm要求；（5）车削的步骤，对上述直线度满足1mm/1000mm要求的抽油光杆采用数控车床进行两端杆头的机械加工，并滚压螺纹；（6）抛光的步骤，将上述滚压螺纹后的抽油光杆表面采用砂带磨床进行磨削加工，使抽油光杆的表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um；（7）包装，将抛光后的成品抽油光杆表面涂上防锈脂，然后再套上塑料袋，打包；其特征在于：在所述的步骤（2）与步骤（3）之间还包括以下步骤：（2.1）抛光的步骤，将所述的抽油光杆表面采用砂带磨床进行磨削加工，表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um；（2.2）渗硼的步骤，将上述表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um的抽油光杆放入到马弗罐中，灌入适量的渗硼剂，将马弗罐放在井式加热炉中升温，当加热到800℃～900℃时保温4-6小时、出炉，冷却至室温，得到表面渗硼层厚度为0.05mm～0.12mm的渗硼抽油光杆；（2.3）清洗的步骤，将上述渗硼抽油光杆采用砂带磨床磨削，去除渗后残留在抽油光杆表面的杂质；并且，所述（3）调质热处理步骤中的抽油光杆为去除掉表面残留杂质后的渗硼抽油光杆。应用本专利技术方法制作的防腐耐磨抽油光杆，在抽油光杆表面渗上一层厚度为0.05mm～0.12mm致密的渗硼层，渗硼层组织为FeB和Fe2B，硬度非常高，具有优异的耐磨性、很好的耐蚀性和抗高温氧化性。应用本专利技术方法在抽油光杆表面结合的渗硼层是通过冶金扩散结合方式形成，不会出现脱落现象，可应用于高腐蚀性的生产环境，同时具有较长的使用寿命。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步地详细说明。图1是应用本专利技术制作方法制作的防腐耐磨抽油光杆的主视示意图。图2是沿图1中A-A线的剖视示意图。具体实施方式本专利技术一种防腐耐磨抽油光杆的制作方法，包括以下步骤，（1）冷拔的步骤，选取合金钢钢棒，通过冷拔机冷拔，得到需要的直径和表面光洁度的圆钢；（2）锻造的步骤，将上述的圆钢一端镦粗，锻造成符合标准要求的抽油光杆；（3）调质热处理的步骤，将抽油光杆采用中频淬火机床或淬火炉进行淬火热处理，然后采用中频回火机床或回火炉进行回火热处理，得到热处理抽油光杆；（4）校直的步骤，采用压力机进行校直，使上述热处理抽油光杆的直线度满足1mm/1000mm要求；（5）车削的步骤，对上述直线度满足1mm/1000mm要求的抽油光杆采用数控车床进行两端杆头的机械加工，并滚压螺纹；（6）抛光的步骤，将上述滚压螺纹后的抽油光杆表面采用砂带磨床进行磨削加工，使抽油光杆的表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um；（7）包装，将抛光后的成品抽油光杆表面涂上防锈脂，然后再套上塑料袋，打包；在所述的步骤（2）与步骤（3）之间还包括以下步骤：（2.1）抛光的步骤，将所述的抽油光杆表面采用砂带磨床进行磨削加工，表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um；（2.2）渗硼的步骤，将上述表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um的抽油光杆放入到马弗罐中，灌入适量的渗硼剂，将马弗罐放在井式加热炉中升温，当加热到800℃～900℃时保温4-6小时、出炉，冷却至室温，得到表面渗硼层厚度为0.05mm～0.12mm的渗硼抽油光杆；（2.3）清洗的步骤，将上述渗硼抽油光杆采用砂带磨床磨削，去除渗后残留在抽油光杆表面的杂质，渗后残留在抽油光杆表面的杂质是指残留在抽油光杆表面的渗剂等杂质；并且，所述（3）调质热处理步骤中的抽油光杆为去除掉表面残留杂质后的渗硼抽油光杆。参见图1、图2，图1是应用本专利技术制作方法制作的防腐耐磨抽油光杆的主视示意图，图2是图1的A-A剖视示意图。通过本专利技术的制作方法，在抽油光杆1表面渗上一层厚度为0.05mm～0.12mm致密的渗硼层2，渗硼层2组织为FeB和Fe2B，硬度非常高，具有优异的耐磨性、很好的耐蚀性和抗高温氧化性；防腐耐磨抽油光杆的力学性能指标满足SY/T5029-2003《抽油杆》中规定级别抽油光杆的要求。该防腐耐磨抽油光杆渗层是通过冶金扩散结合方式形成，不会出现脱落现象，且具有良好的防腐蚀性能、高的耐磨性能，耐高温，最高使用温度可以达到350℃，可应用于高腐蚀性的生产环境:H2S、CO2、氯化物、产水、高磨损和腐蚀环境，在腐蚀性油井或水井中使用具有一定的优势本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防腐耐磨抽油光杆的制作方法，包括以下步骤，/n（1）冷拔的步骤，选取合金钢钢棒，通过冷拔机冷拔，得到需要的直径和表面光洁度的圆钢；/n（2）锻造的步骤，将上述的圆钢一端镦粗，锻造成符合标准要求的抽油光杆；/n（3）调质热处理的步骤，将抽油光杆采用中频淬火机床或淬火炉进行淬火热处理，然后采用中频回火机床或回火炉进行回火热处理，得到热处理抽油光杆；/n（4）校直的步骤，采用压力机进行校直，使上述热处理抽油光杆的直线度满足1mm/1000mm要求；/n（5）车削的步骤，对上述直线度满足1mm/1000mm要求的抽油光杆采用数控车床进行两端杆头的机械加工，并滚压螺纹；/n（6）抛光的步骤，将上述滚压螺纹后的抽油光杆表面采用砂带磨床进行磨削加工，使抽油光杆的表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um；/n（7）包装，将抛光后的成品抽油光杆表面涂上防锈脂，然后再套上塑料袋，打包；/n其特征在于：在所述的步骤（2）与步骤（3）之间还包括以下步骤：/n（2.1）抛光的步骤，将所述的抽油光杆表面采用砂带磨床进行磨削加工，表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um；/n（2.2）渗硼的步骤，将上述表面粗糙度Ra达到0.2um～0.8um的抽油光杆放入到马弗罐中，灌入适量的渗硼剂，将马弗罐放在井式加热炉中升温，当加热到800℃～900℃时保温4-6小时、出炉，冷却至室温，得到表面渗硼层厚度为0.05mm～0.12mm的渗硼抽油光杆；/n（2.3）清洗的步骤，将上述渗硼抽油光杆采用砂带磨床磨削，去除渗后残留在抽油光杆表面的杂质；/n并且，所述（3）调质热处理步骤中的抽油光杆为去除掉表面残留杂质后的渗硼抽油光杆。/n...

【技术特征摘要】
20200104 CN 20202001089811.一种防腐耐磨抽油光杆的制作方法，包括以下步骤，
（1）冷拔的步骤，选取合金钢钢棒，通过冷拔机冷拔，得到需要的直径和表面光洁度的圆钢；
（2）锻造的步骤，将上述的圆钢一端镦粗，锻造成符合标准要求的抽油光杆；
（3）调质热处理的步骤，将抽油光杆采用中频淬火机床或淬火炉进行淬火热处理，然后采用中频回火机床或回火炉进行回火热处理，得到热处理抽油光杆；
（4）校直的步骤，采用压力机进行校直，使上述热处理抽油光杆的直线度满足1mm/1000mm要求；
（5）车削的步骤，对上述直线度满足1mm/1000mm要求的抽油光杆采用数控车床进行两端杆头的机械加工，并滚压螺纹；
（6）抛光的步骤，将上述滚压螺纹后的抽油光杆表面采用砂带磨床进行磨削加工，使抽...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新发，朱建军，刘连伟，杜永前，汤宪民，王立明，王文生，滕卫军，王海峰，张宝石，齐健，
申请(专利权)人：铁岭中油机械设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21