耐磨表面的制备方法及结构、管道、连接阀、作业设备技术

本发明专利技术涉及一种耐磨表面的制备方法及结构、管道、连接阀、作业设备。所述耐磨表面的制备方法包括以下步骤：将金属陶瓷粉末黏连在基体上；通过热处理烧结，将金属陶瓷粉末与基体表面冶金结合。上述耐磨表面的制备方法，其首先在基体表面上黏连金属陶瓷材料，然后通过热处理烧结将金属陶瓷材料与基体冶金结合，在基体的表面形成金属陶瓷层，且所形成的金属陶瓷层与基体之间的结合强度会很高，能够满足在石油开采等高压作业环境中使用的需要而不易被剥落，从而能够延长用于石油开采等高压作业环境中的设备的使用寿命，并降低物料更换的成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
耐磨表面的制备方法及结构、管道、连接阀、作业设备


[0001]本专利技术涉及耐磨表面的领域，尤其涉及一种耐磨表面的制备方法及结构、管道、连接阀、作业设备。

技术介绍

[0002]在石油开采等行业所使用的管道和三通、四通等连接阀，在进行作业时其内部通常承受较大的压力(在石油压裂作业中，压力可达120Mpa)，且具有较大的流速(例如流量可达到27m3/min)，同时，内部流动的石油等流体包含较多的颗粒物(压裂液中压裂砂的含量可达30％～50％)。这些因素共同作用，导致管道和连接阀的内壁容易被冲蚀而磨损，特别是在管道的换向处设置的三通、四通等连接阀所承受的冲蚀会更加严重，这些被冲蚀的部位的寿命会比较短，需要频繁地进行更换，导致现场作业和维修保障的工作较为繁重，也导致持续使用的成本和费用较高。
[0003]现有技术中，为提高管道和连接阀等的耐磨性能，会在被冲蚀的表面粘结耐磨内衬结构(如陶瓷内衬等)。但对于石油管道和三通、四通等连接阀装置，其管道和连接阀体的基础材质通常为金属，而现有的粘结耐磨内衬结构的粘结剂与金属材质的粘结强度不高(一般低于30Mpa)，容易出现耐磨内衬剥落等情况，不适用于石油管道等高压作业环境。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种耐磨表面的制备方法及结构、管道、连接阀、作业设备，以解决上述现有技术中粘结的耐磨内衬等结构与基体之间的结合强度低，容易在高压作业环境下脱落等的技术问题。
[0005]本专利技术提供的耐磨表面的制备方法，其包括以下步骤：
[0006]将金属陶瓷粉末黏连在基体上；
[0007]通过热处理烧结，将金属陶瓷粉末与基体表面冶金结合。
[0008]其中，所述耐磨表面的制备方法还包括：在将金属陶瓷粉末黏连在基体上之前，将金属陶瓷粉末形成在柔性载体上；
[0009]在将金属陶瓷粉末黏连在基体上的步骤中，将所述柔性载体黏贴在所述基体表面。
[0010]其中，所述耐磨表面的制备方法还包括：在将金属陶瓷粉末黏连在基体上之前，将金属陶瓷粉末与粘结剂混合；
[0011]在将金属陶瓷粉末黏连在基体上的步骤中，将所述金属陶瓷粉末与粘结剂的混合物敷设在所述基体表面。
[0012]其中，所述耐磨表面的制备方法还包括：
[0013]在热处理烧结后，对基体进行回火处理。
[0014]其中，在500～800摄氏度的温度范围内对基体进行回火处理。
[0015]其中，所述耐磨表面的制备方法还包括：
[0016]在耐磨表面被磨损后，对被磨损的基体表面重新执行上述在基体上形成金属陶瓷粉末并热处理烧结的步骤。
[0017]本专利技术提供的耐磨表面结构，其包括基体和与所述基体冶金融合的金属陶瓷粉末，所述金属陶瓷粉末以上述的耐磨表面的制备方法形成在所述基体上。
[0018]本专利技术提供的管道，其内侧表面包括上述的耐磨表面结构。
[0019]本专利技术提供的连接阀，其内侧表面包括上述的耐磨表面结构。
[0020]本专利技术提供的作业设备，其包括与带压流体相接的接触部，所述接触部的至少部分区域包括上述的耐磨表面结构。
[0021]本专利技术提供的上述耐磨表面的制备方法及结构、管道、连接阀、作业设备与现有技术相比具有如下优点：
[0022]本专利技术提供的耐磨表面的制备方法，首先在基体表面上黏连金属陶瓷材料，然后通过热处理烧结将金属陶瓷材料与基体冶金结合，在基体的表面形成金属陶瓷层，且所形成的金属陶瓷层与基体之间的结合强度会很高，能够满足在石油开采等高压作业环境中使用的需要而不易被剥落，从而能够延长用于石油开采等高压作业环境中的设备的使用寿命，并降低物料更换的成本。
[0023]本专利技术提供的耐磨表面结构，其基体上具有经上述耐磨表面的制备方法所形成的金属陶瓷材料，即基体表面上具有与基体冶金结合的金属陶瓷层，二者之间具有很高的结合强度，能够满足在石油开采等高压作业环境中使用的需要而不易被剥落，从而能够延长用于石油开采等高压作业环境中的设备的使用寿命，并降低物料更换的成本。
[0024]本专利技术提供的管道、连接阀和作业设备，其具有上述的耐磨表面结构，能够尽可能地防止表面上形成的金属陶瓷层被剥落，从而延长使用寿命，降低物料更换的成本。
附图说明
[0025]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例中的耐磨表面的制备方法的流程示意图；
[0028]图2为本专利技术一个实施例中基体的结构示意图；
[0029]图3为图2所示基体的剖视示意图。
[0030]图中：
[0031]10
‑
基体；20
‑
金属陶瓷粉末。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]下面结合附图对本专利技术提供的耐磨表面的制备方法及结构、管道、连接阀及作业设备的实施例进行说明。
[0034](1)耐磨表面的制备方法
[0035]在本专利技术一个实施例中，如图1所示，耐磨表面的制备方法包括以下步骤S1～S3。
[0036]步骤S1，将金属陶瓷粉末20黏连在基体10上，如图2和图3所示。图2和图3所示的基体为用于石油压裂作业的四通。
[0037]在步骤S1中，金属陶瓷粉末20的组分比例可以选择耐磨性能较好的配比。例如，所选择的金属陶瓷粉末20可以是含有铬(Cr)、镍(Ni)等金属材料的陶瓷粉末，其中，Cr的比例可以为12％(重量)，Ni的比例可以在75％(重量)。
[0038]基体10根据不同的产品种类可以选择不同的材质。一般地，对于用于石油开采等高压作业环境的设备，如石油管道，石油管道上的三通、四通等连接阀，以及在需要在高压的管道等环境内进行作业的设备，为实现足够的结构强度，基体10的材质可以选择为金属材质。
[0039]金属陶瓷粉末20表面为粉末状，在粉末状态下难以将金属陶瓷粉末20直接黏连在基体10上。在本专利技术的一个实施例中，为将金属陶瓷粉末20黏连在基体10上，在步骤S1之前，先将金属陶瓷粉末20形成在柔性载体上，柔性载体具体可以是柔性的、可弯折的面状结构，在该面状结构的一侧表面通过黏贴、喷涂等方式将金属陶瓷粉末20形成并附着在该表面上(其可以具有不耐高温的特性，如此，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨表面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属陶瓷粉末黏连在基体上；通过热处理烧结，将金属陶瓷粉末与基体表面冶金结合。2.根据权利要求1所述的耐磨表面的制备方法，其特征在于，所述耐磨表面的制备方法还包括：在将金属陶瓷粉末黏连在基体上之前，将金属陶瓷粉末形成在柔性载体上；在将金属陶瓷粉末黏连在基体上的步骤中，将所述柔性载体黏贴在所述基体表面。3.根据权利要求1所述的耐磨表面的制备方法，其特征在于，所述耐磨表面的制备方法还包括：在将金属陶瓷粉末黏连在基体上之前，将金属陶瓷粉末与粘结剂混合；在将金属陶瓷粉末黏连在基体上的步骤中，将所述金属陶瓷粉末与粘结剂的混合物敷设在所述基体表面。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的耐磨表面的制备方法，其特征在于，所述耐磨表面的制备方法还包括：在热处理烧结后，对基体进行回火处理。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：金柱，鞠国领，包德健，梁小峰，
申请(专利权)人：烟台杰瑞石油装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：