专利名称：高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞的制作方法
技术领域：
高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞技术领域:本实用新型属于油田采油用的机械设备技术领域，具体涉及一种高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞。
背景技术：
:在油田采油时，往往通过高压柱塞泵将油田产出的水再输送回油层，用以补充地层因油被抽走所缺失的能量，恢复和稳定油层的压力，达到油田稳定及高产的目的。随着油田开发的延续，油田采出液的含水量越来越大，即油层产出水越来越多，需要回注的地层产出水量越来越大,而产出水矿化度很高,机械杂质、腐蚀性物质含量大,造成高压柱塞泵的工作介质越来越复杂，对高压柱塞泵的柱塞造成很大的伤害，柱塞磨损及腐蚀严重，极大地影响高压柱塞泵的使用寿命，柱塞更换数量大，工作效率低，维护成本高，难以满足油田开发对高压注水的需求。随着油层采出程度的增加，地层能量急需补充，即对地层注水愈加迫切，加之国家对环境保护的严格要求，必须将油层中的产出水全部回注到地层，这就对高压柱塞泵的耐磨及耐腐蚀性能提出更高的要求。目前油田所采用的高压柱塞泵的柱塞主要类型有全钢柱塞、镀鉻柱塞、热喷焊柱塞等，全钢柱塞耐磨损性和耐腐蚀性很差，镀鉻柱塞、热喷焊柱塞是在柱塞外表面附有一层具有优良功能材料的附着层，其目的是提高柱塞的耐磨性和耐腐蚀性，但这一附着层与柱塞钢体不能形成致密金属结合而呈现多孔性，不能与金属钢体生成牢固的冶金结合，易脱落、开裂，很难作为耐磨耐腐蚀的强化附着层长期使用。因此，现有的高压柱塞泵的柱塞都不能满足油田的需要，研发一种具有更好的耐高压性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能的柱塞，以满足油田采油需要,成为油田采油行业的一个急待解决的问题。实用新型内容:综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了一种高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，它是是在柱塞基体的外表面涂覆一层陶瓷层，通过电火花放电烧结法的方法将陶瓷涂料层烧结于柱塞金属基体外表面，从而使柱塞具有耐磨损性强，抗腐蚀性高等特点，同时，电火花放电烧结使陶瓷层和柱塞基体的原子相互扩散生成新的原子结合，在柱塞基体与陶瓷层之间形成过渡带，从而将陶瓷层和柱塞基体牢固地连接在一起，不会出现脱落开裂等现象，从而有效的提高柱塞的耐磨性能及耐腐蚀性能，最终达到保证高压柱塞泵的使用寿命，减少维修次数，降低生产成本的目的。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，其中:包括柱塞基体、渗透层及陶瓷层，柱塞基体外表面由内向外依次设置渗透层及陶瓷层。进一步，所述的陶瓷层涂覆在柱塞基体外表面，并通过烧结固定的方式与柱塞基体固定，陶瓷层与柱塞基体之间形成渗透层。进一步，所述的柱塞基体与陶瓷层通过一次性电火花放电烧结固定。[0015]进一步，所述的陶瓷层在烧结固定前的厚度为1.3 1.8毫米。进一步，所述的柱塞基体为碳钢基体或为合金钢基体。进一步，所述的柱塞基体的外径比高压柱塞泵相应的柱塞公称直径小0.5^1.0毫米。本实用新型的有益效果为:1、本实用新型是在柱塞基体的表面通过电火花放电烧结法的方法涂覆一层陶瓷层，从而使柱塞具有耐磨损性强，抗腐蚀性高等特点，同时，电火花放电烧结使陶瓷层和柱塞基体的原子相互扩散生成新的原子结合，在柱塞基体与陶瓷层之间形成过度带，从而将陶瓷层和柱塞基体牢固地结合在一起，不会出现脱落开裂等现象，从而有效的提高柱塞的耐磨性能及耐腐蚀性能，最终达到保证高压柱塞泵的使用寿命，减少维修次数，提高高压注水泵功效，降低生产成本的目的。2、本实用新型的结构简单、性能优良，兼有金属和陶瓷的双重优点，它硬度高、耐磨、导热性能好，不会因为骤冷或骤热而脆裂，也不会在酸或碱性介质中被腐蚀。它既具有金属的韧性、高异热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性，它不仅克服了现有技术的不足，而且还提高了高压柱塞泵柱塞的使用寿命，减少了柱塞更换量，延长了高压柱塞泵维修周期，提高了工作效率，降低了油田高压注水成本，获得了更大经济效益。
:图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型图1中A部的放大示意图。
具体实施方式
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以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。如图1、图2所示，一种高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，包括柱塞基体1、渗透层3及陶瓷层2，柱塞基体I为35CrM合金钢基体，柱塞基体I的外径比高压柱塞泵相应的柱塞公称直径小0.5^1.0毫米。柱塞基体I外表面由内向外依次设置渗透层3及陶瓷层2，陶瓷层2涂覆在柱塞基体I外表面，涂覆厚度为1.3 1.8毫米，并通过烧结固定的方式与柱塞基体I固定，陶瓷层2与柱塞基体I之间形成渗透层3。本事实例中陶瓷层2采用特种陶瓷,其主要成为碳化铬、碳化钛、镍粉、稀土材料、松节油等。具体制作时，先制作35CrM合金钢柱塞基体1，然后将碳化铬、碳化钛、镍粉、稀土材料、松节油按重量百分比混合后涂覆在柱塞基体I表面，然后烘干，之后通过电火花放电烧结的方式将陶瓷层2固定在柱塞基体I表面，电火花放电一次性烧结后在柱塞基体I与陶瓷层2之间形成渗透层3，渗透层3为35CrM合金钢与陶瓷在接触面上相互渗透而成。电火花放电烧结后将本实用新型的半成品放在外园磨床上，用特殊砂轮对其进行磨削精加工，使其外径尺寸达到高压柱塞泵的柱塞的公称直径和公差要求。本实用新型的外径可为Φ22-Φ95内的任意直径，满足高压柱塞泵的需要。要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。
权利要求1.一种高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，其特征在于:包括柱塞基体(I)、渗透层(3)及陶瓷层(2)，柱塞基体(I)外表面由内向外依次设置渗透层(3)及陶瓷层(2)。
2.根据权利要求1所述的高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，其特征在于:所述的陶瓷层(2)涂覆在柱塞基体(I)外表面，并通过烧结固定的方式与柱塞基体(I)固定，陶瓷层(2 )与柱塞基体(I)之间形成渗透层(3 )。
3.根据权利要求2所述的高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，其特征在于:所述的柱塞基体(I)与陶瓷层(2 )通过一次性电火花放电烧结固定。
4.根据权利要求2所述的高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，其特征在于:所述的陶瓷层(2)在烧结固定前的厚度为1.3 1.8毫米。
5.根据权利要求1所述的高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，其特征在于:所述的柱塞基体(I)为碳钢基体或为合金钢基体。
6.根据权利要求1所述的高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，其特征在于:所述的柱塞基体(I)的外径比高压 柱塞泵相应的柱塞公称直径小0.5^1.0毫米。
专利摘要本实用新型涉及一种高压柱塞泵用耐磨耐腐蚀陶钢柱塞，包括柱塞基体、渗透层及陶瓷层，柱塞基体外表面由内向外依次设置渗透层及陶瓷层。所述的陶瓷层涂覆在柱塞基体外表面，并通过烧结固定的方式与柱塞基体固定，陶瓷层与柱塞基体之间形成渗透层。本实用新型是在柱塞基体的表面通过电火花放电烧结法的方法涂覆一层陶瓷层，使柱塞具有耐磨损性强，抗腐蚀性高等特点，电火花放电烧结使陶瓷层和柱塞基体的原子相互扩散生成渗透层，在柱塞基体与陶瓷层之间形成过度带，将陶瓷层和柱塞基体牢固的连接在一起，不会出现脱落开裂等现象，有效的提高柱塞的耐磨性能及耐腐蚀性能，最终达到保证高压柱塞泵的使用寿命，减少维修次数，降低生产成本的目的。
文档编号F04B53/14GK203051094SQ20122073793
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者杜灿煜, 郭永军 申请人:濮阳市中泰钻采技术开发有限公司