一种耐磨耐腐蚀抽油泵阀座及加工方法技术

本发明专利技术属于阀座技术领域，公开了一种耐磨耐腐蚀抽油泵阀座及加工方法，配对支撑密封带，所述密封带上端设置阀球。耐磨耐腐蚀阀座的材料组分按质量比计由碳氮化钛固溶体50％～55％、镍32％～38％、钴3％～8％、铬3％～6％和其它微量元素≤2％组成。所述阀座在油/气井内含硫、含砂、酸性介质下工作，阀球在最大高度30cm高处往复自由落体运动。本发明专利技术通过由碳化钛、氮化钛的金属固溶体作为硬质相，以镍粉、钴粉做为主要粘接剂，以及一些其他稀有金属作为调节产品性能的微量元素组成，相比硬质合金更好的耐磨、耐腐蚀性能，成本更低。本发明专利技术解决了现有的硬质合金阀座耐磨性、耐腐蚀性低，成本高的问题。高的问题。高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨耐腐蚀抽油泵阀座及加工方法


[0001]本专利技术属于阀座
，尤其涉及一种耐磨耐腐蚀抽油泵阀座及加工方法。

技术介绍

[0002]目前：管式和杆式抽油泵中做固定和游动单向阀，用于油田含沙、含气、含蜡、稠油的油井采油中。使用温度一般为150至200℃现有的硬质合金阀座耐磨性、耐腐蚀性低，成本高。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的硬质合金阀座耐磨性、耐腐蚀性低，成本高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种耐磨耐腐蚀抽油泵阀座及加工方法。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种耐磨耐腐蚀阀座，所述耐磨耐腐蚀阀座的材料组分按质量比计由碳氮化钛固溶体50％～55％、镍32％～38％、钴3％～8％、铬3％～6％和其它微量元素≤2％组成。
[0006]进一步，所述其它微量元素包括铌、钒。
[0007]进一步，所述耐磨耐腐蚀阀座设置有：
[0008]配对支撑密封带，所述密封带上端设置阀球。
[0009]进一步，所述述支撑座上端工作时有30cm高往复自由落体运动。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供一种由上述的耐磨耐腐蚀阀座的加工方法，所述耐磨耐腐蚀阀球的加工方法包括：
[0011]步骤一，通过专用模具、压机压制成型得到直径略大于需求尺寸的阀球；
[0012]步骤二，将步骤一中的阀球进行机加工，得到圆整、尺寸合格的毛坯阀球；
[0013]步骤三，将步骤二的阀球置于研磨机滚筒内，搅拌均匀并使得阀球完全被研磨小球覆盖；
[0014]步骤四，启动研磨机，阀球在研磨机滚筒中经研磨抛光制得成品阀球。
[0015]进一步，步骤三中，所述的研磨机滚筒中装有水和若干个研磨小球，所述的研磨小球浸没在水内；
[0016]所述研磨小球的材质为磨光高理石。
[0017]进一步，所述研磨机滚筒的转数为80
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90转/分钟，研磨时长为20
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30小时；
[0018]所述阀座的加工方法包括以下步骤：
[0019]步骤一，通过专用模具、压机压制成型得到内径略小于需求尺寸的阀座；
[0020]步骤二，将步骤一中的阀球进行机加工，得到圆整、尺寸合格的毛坯阀座；
[0021]步骤三，将步骤二的阀座通过特殊陶瓷结合剂砂轮，进行外部尺寸加工，和支撑密封带的粗加工；
[0022]步骤四，启动阀座研磨机，阀座通过和阀球配对研磨，得到密封性很好的阀座。
[0023]本专利技术的另一目的在于提供一种由上述耐磨耐腐蚀阀座的加工方法制造的阀座。
[0024]本专利技术的另一目的在于提供一种由安装有上述阀座的抽油泵。
[0025]结合上述的所有技术方案，所具备的优点及积极效果为：本专利技术通过由碳化钛、氮化钛的金属固溶体作为硬质相，以镍粉、钴粉做为主要粘接剂，以及一些其他稀有金属作为调节产品性能的微量元素组成，相比硬质合金更好的耐磨、耐腐蚀性能，成本更低。Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的主要原料是钛，钛在地球上的贮藏量为传统的WC基硬质合金刀具材料的主要原料钨的70倍，所以它还具有极大的资源优势，受到了世界各国的重视。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术实施例提供的耐磨耐腐蚀阀座的结构示意图。
[0028]图中：1、支撑座；2、阀球。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种耐磨耐腐蚀抽油泵阀座及加工方法，下面结合附图对本专利技术作详细的描述。
[0031]如图1所示，本专利技术实施例提供的耐磨耐腐蚀阀座中的支撑座上端设置有阀球。
[0032]配对支撑密封带，所述密封带上端设置阀球。耐磨耐腐蚀阀座的材料组分按质量比计由碳氮化钛固溶体50％～55％、镍32％～38％、钴3％～8％、铬3％～6％和其它微量元素≤2％组成。
[0033]其它微量元素包括铌、钒。
[0034]本专利技术主要由碳化钛、氮化钛的金属固溶体作为硬质相，以镍粉、钴粉做为主要粘接剂，以及一些其他稀有金属作为调节产品性能的(改善室温和高温性能、控制晶粒大小等)微量元素组成。
[0035]本专利技术相对于现有技术具有以下优势：
[0036]1.耐磨性
[0037]衡量耐磨性能的主要指标为硬度，Ti(CN)碳氮化钛基金属陶瓷和其它钨钴硬质合金都是通过粉末冶金技术将硬质相和粘接相在高温下烧结而成，在同等条件下，硬质合金硬质相为碳化钨(WC)，其硬度为1780kg/cm3，金属陶瓷硬质相为碳氮化钛固溶体，兼具tic和tin的优点，并还具有比TiC和TiN更高的硬度，更好的耐磨性和热稳定性等性能优点，碳化钛硬度为3200kg/cm3，碳化钛硬度范围为8～9莫氏硬度，两者硬度均大于碳化钨，且在导热、导电率方面，金属陶瓷具有明显的优势，在摩擦时，金属陶瓷的热量均可迅速带走，不产
生高温热聚集效应，同时tin和tic的摩擦系数均小于硬质合金，其在高温下产生的tio2是一种辅助润滑剂，因此，金属陶瓷耐磨性更具优势。
[0038]2.耐腐蚀性能
[0039]Ticn基金属陶瓷，其硬质相组成成分tic和tin，均是很稳定的碳化物和氮化物，而wc相较更容易发生氧化。根据华中科技大学发表论文表明，ticn基金属陶瓷在5％硝酸、50％氢氧化钠溶液中，其耐腐性能均比yg8硬质合金耐腐，且ticn基金属陶瓷的粘接相愈多，耐腐性能更好。
[0040]3.成本优势
[0041]钨是一种稀有金属，是一种分布较广泛的元素，几乎遍见于各类岩石中，但含量较低。钨在地壳中的含量为0.001％，在花岗岩中含量平均为1.5
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6，这种特性导致其提取难度非常大，通常只能用有机溶剂萃取法及离子交换法分离提取。
[0042]地球表面十公里厚的地层中，含钛达千分之六，比铜多61倍，在地壳中的含量排第十位(地壳中元素排行：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)，随便从地下抓起一把泥土，其中都含有千分之几的钛，世界上储量超过一千万吨的钛矿并不稀罕。
[0043]地壳中钛资源远远高于钨资源，且钨作为稀有金属，其价格定比钛高。
[0044]Ticn基金属陶瓷密度为6.5～7.2g/cm3，而钨钴类硬质合金普遍在14g/cm3以上，金属陶瓷密度不到硬质合金的一半，同等重量下，金属陶瓷的数量是硬质合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨耐腐蚀阀座，其特征在于，所述耐磨耐腐蚀阀座的材料组分按质量比计由碳氮化钛固溶体50％～55％、镍32％～38％、钴3％～8％、铬3％～6％和其它微量元素≤2％组成。2.如权利要求1所述的耐磨耐腐蚀阀座，其特征在于，所述其它微量元素包括铌、钒。3.如权利要求1所述的耐磨耐腐蚀阀座，其特征在于，所述耐磨耐腐蚀阀座设置有：配对支撑密封带，所述密封带上端设置阀球。4.如权利要求3所述的耐磨耐腐蚀阀座，其特征在于，所述述支撑座上端工作时有30cm高往复自由落体运动。5.一种如权利要求1～3任意一项所述的耐磨耐腐蚀阀座的加工方法，其特征在于，所述耐磨耐腐蚀阀球的加工方法包括：步骤一，通过专用模具、压机压制成型得到直径略大于需求尺寸的阀球；步骤二，将步骤一中的阀球进行机加工，得到圆整、尺寸合格的毛坯阀球；步骤三，将步骤二的阀球置于研磨机滚筒内，搅拌均匀并使得阀球完全被研磨小球覆盖；步骤四，启动研磨机，阀球在研磨机滚筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兵，颜招强，李新锐，徐德尤，李双，
申请(专利权)人：自贡兆强密封制品实业有限公司，
类型：发明
国别省市：