一种随钻震击器激光再制造专用钴基耐磨合金粉末，其特点是专用钴基耐磨合金粉末的各组分质量百分数为：C:0.6～1.0%;Cr:32～36%；W:7.5～9.5%；Mo:3.0～3.6%;Ni：0.8～1.2%；Mn：0.2～0.6%；Si：2.0～2.4%；Fe:1.2～2.0%;B:1.6～2.2%;Ce：0.1～0.2%；Hf：0.25～0.4%；Zr：0.06～0.1%;Co:余量。本发明专利技术专用于随钻震击器轴颈大面积失效工作面的激光熔覆，通过熔覆该合金粉末材料，使随钻震击器不仅恢复了使用，而且提高了抗氧化、耐腐蚀、耐冲刷磨损性能。有效解决了失效的随钻震击器轴颈修复难题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种激光熔覆用的合金粉末，特别是涉及一种硬度较高、抗氧化、耐腐蚀、耐冲刷磨损、具有优越熔覆性能、适合钻井设备随钻震击器轴颈熔覆的激光再制造专用钴基耐磨合金粉末，属于激光熔覆
技术介绍
在钻井作业中，由于地质构造复杂(如井壁坍塌、裸眼中地层的塑性流动和挤压)、 技术措施不当(如停泵时间过长、钻头泥包等)，常常发生钻具遇阻卡钻，震击器是解除卡钻事故的有效工具之一。目前国内应用的震击器，主要来自Baker、Bowen、Rocan、Cougar、贵州高峰机械厂、 北京石油机械厂等厂家的产品，但各油田均采用进口震击器。震击器的使用类型主要有随钻震击器、打捞震击器和地面震击器，其中随钻震击器既常用且使用方便。随钻震击器是设计在钻柱组合中，如果钻进或者起下钻过程中遇卡，可以随时震击解卡。现有的随钻震击器都会根据工况的需要在轴颈处进行镀铬处理，但镀铬层由于与基体的结合强度较低，在腐蚀介质与疲劳应力的交互作用下镀层破裂。破裂后该处镀铬层界面发生电偶腐蚀，进而导致镀铬层局部或大面积剥落，导致随钻震击器报废。因此，选择适当的在随钻震击器轴颈处制备耐磨覆层的工艺，使随钻震击器轴颈处耐磨覆层与基体结合强度高、耐磨性能好、合金覆层的厚度均勻，是所属领域当前亟待解决的课题。对各种技术比较而言，对于失效的随钻震击器，目前最有效、最经济的修复方法是采用激光熔覆技术结合耐磨损耐腐蚀粉末的激光再制造方法。例如，本申请人的在先专利技术专利申请《一种在随钻震击器轴颈处制备耐磨覆层的方法》，它有效地避免了其它修复方法所带来的局限性、不足和风险，有效地提升了随钻震击器轴颈工作表面的耐蚀耐磨性能，周期短，效率高，使用寿命提高显著。激光熔覆是一项新兴的高科技加工技术，作为一种先进的再制造技术，随着激光器功率和稳定性的不断提高，得到了迅速推广和广泛应用。激光熔覆是在金属表面获得与基体牢固冶金结合，且无气孔、裂纹等缺陷的高性能表面覆层的先进再制造技术，它可以将高熔点的合金材料熔覆在低熔点的基材表面，也可以在低成本基材上制备出高性能的表面涂层，以取代大量高级、高性能的整体材料，节约贵重金属，降低零部件成本。激光熔覆技术解决了振动焊、氩弧焊、喷涂、镀层等传统修理方法无法解决的材料选用局限性、工艺过程热应力、热变形、材料晶粒粗大、基体材料结合强度难以保证的矛盾。为产品再制造和失效零部件的修复提供了一种技术独特、先进有效的方法。目前，关于利用激光熔覆或激光再制造工艺进行设备零部件修复的专利和报道已很多，耐磨合金粉末材料也不少，例如公开号为CN1786272的中国专利技术专利申请给出的 《激光熔覆镍基纳米WC/Co预涂层的制备方法》，该制备方法包括下列步骤①按每克重的虫胶与10 20克重的无水乙醇称量虫胶和无水乙醇，然后将所述的虫胶加入无水乙醇中制成粘结剂；②根据需要按每克镍基纳米WC/Co粉末与0. 1毫升 0. 25毫升的粘结剂的比例，称量镍基纳米WC/Co粉末和所述的粘结剂并混合，充分搅拌均勻制成预涂胶；③将上述预涂胶均勻地涂在待激光熔覆处理的工件表面，制成预涂层；④烘干。采用自制的粘结剂制备镍基纳米WC/Co预涂层，然后再采用激光熔覆工艺，制备出了表面较平整，较细密、基本消除了裂纹与孔隙并与基体呈冶金结合的镍基纳米WC/Co复合涂层。公开号为CN101338427的中国专利技术专利申请给出的《液压支架立柱缸筒、活塞杆耐磨抗蚀涂层的激光熔覆工艺》，包括以下工艺过程首先立柱缸筒、活塞杆表面预处理室温下对立柱缸筒、活塞杆表面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净；然后合金粉末的选择和自动送粉装置的调节选用具有优良耐磨抗蚀性能且与基体冶金相容性良好的铁基合金粉末，铁基合金粉末的成份中主要含有Fe、C、Cr、Ni、Mo、Si、N、Nb、Ta、B ；最后自动送粉装置的调节调节自动送粉装置，使自动送粉头出来的合金粉末正好落在激光熔池内，调节送粉量，使合金粉末涂层的厚度达到0. 6-1. 2mm。公开号为CN101338425的中国专利技术专利申请给出的《铁路道岔滑床板表面耐磨抗蚀合金涂层激光熔覆工艺》，包括以下工艺过程首先滑床板表面预处理，即在室温下对滑床板表面进行除油除锈，并用酒精清洗干净；然后是合金粉末的预置，即把待熔覆的铁基、 镍基或钴基合金粉末预置于上述处理后的滑床板表面，并用带有导轨的刮尺来调整预制合金粉末，使之均勻分布在滑床板表面并具有适当的厚度，以满足熔覆后涂层厚度的要求；最后是光熔覆强化滑床板，选用气体CO2激光器，工作台为数控机床，在滑床板表面进行激光熔覆强化。公开号为CN101338428的中国专利技术专利申请给出的《镐形截齿齿体头部激光熔覆耐磨涂层强化工艺》，包括以下工艺过程首先是截齿齿体头部表面预处理；然后是合金粉末的选择和自动送粉装置的调整；最后是截齿头部激光熔覆耐磨合金涂层。现有技术给出的上述技术方案虽能利用激光熔覆工艺对部分设备部件进行耐磨覆层处理，取得一定的技术效果。但对其他特定的设备部件，例如像随钻震击器轴颈处这样的特定结构，现有激光熔覆工艺及相匹配的合金粉末材料已明显不能适应与时俱进的发展需要。将激光熔覆这种先进的再制造技术，结合耐氧化腐蚀耐磨损钴基合金粉末，对失效的随钻震击器进行成功修复使其恢复并提高使用功能的关键问题是寻求或提供激光熔覆所需要的合适的高耐磨合金粉末材料，该粉末材料除具有特殊性能外，还要适合轴颈大面积激光熔覆。经本申请人检索查证国内尚无先例，国外也没有见到专用于随钻震击器轴颈工作表面大面积激光再制造的钴基耐磨合金粉末材料的相关报道，国内外市场上目前还没有这种具有特殊属性和特殊性能的激光再制造用的合金粉末商品。因此，寻找出更加适当的采用激光熔覆在随钻震击器轴颈处制备耐磨覆层的专用钴基耐磨合金粉末，仍需所属领域的技术人员进一步作出创造性的研究工作。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种硬度较高、抗氧化、耐腐蚀、耐冲刷磨损、具有优越熔覆性能、适合随钻震击器这一特定零部件轴颈表面大面积激光再制造的专用钴基耐磨合金粉末。该专用钴基耐磨合金粉末结合激光熔覆技术，可有效地用来修复或再制造失效的随钻震击器，并可保证熔覆层无裂纹、气孔等缺陷，实现采掘行业钻探设备零部件有效快速修复。本专利技术在钴铬钨高温合金基础上，通过调整合金元素W、Mo、Ni的含量，添加B、Si 等元素，形成自熔合金，进行合金基体强化并改善熔覆性能。并在上述合金成分基础上，再添加微量稀土元素Ce、Zr、Hf进行基体晶粒细化和晶界强化，最终形成适合于激光再制造专用的钴基耐磨合金粉末材料。通过添加合金基体强化元素、晶粒细化晶界强化元素，并调整元素的百分比含量， 使合金获得优越的综合性能。从而实现了合金在具有较高硬度和强度的同时，又降低了合金熔点，增加了抗氧化、耐腐蚀和耐冲刷磨损性能。从根本上解决并提高了合金粉末在熔覆层中的抗裂性、成型性、表面平整性、工艺稳定性和成分均勻性，满足了随钻震击器轴颈对熔覆层耐高温、耐腐蚀、耐冲刷磨损和较高强度硬度等的综合性能要求，以及激光再制造后随钻震击器轴颈工作表面平整、不需太多机加、仅简单磨平即可的要求。本专利技术给出的技术方案是这种随钻震击器激光再制造专用钴基耐磨合金粉末， 其特点是所述专用钴基耐磨合金粉末的各组分质量百分数为C: 0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种随钻震击器激光再制造专用钴基耐磨合金粉末，其特征在于所述专用钴基耐磨合金粉末的各组分质量百分数为：Ｃ： ０．６～１．０％； Ｃｒ： ３２～３６％；Ｗ： ７．５～９．５％；Ｍｏ： ３．０～３．６％；Ｎｉ：０．８～１．２％；Ｍｎ：０．２～０．６％；Ｓｉ：２．０～２．４％；Ｆｅ：１．２～２．０％；Ｂ：１．６～２．２％；Ｃｅ：０．１～０．２％；Ｈｆ：０．２５～０．４％；Ｚｒ：０．０６～０．１％；Ｃｏ：余量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈常义，陈江，付键伟，
申请(专利权)人：沈阳大陆激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：89
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