一种抽油杆用高耐蚀镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层的制作方法

本实用新型涉及一种金属表面复合涂层，具体地说是一种高耐蚀复合涂层。

背景技术：

抽油杆是抽油系统中的重要组成部分，它连接抽油机和油泵并传统动力，把原油从地底抽到地面。抽油杆应用环境比较恶劣，要接触到原油，而原油中含有水分，酸碱物质以及含硫化合物，对抽油杆腐蚀比较严重，会大大降低抽油杆使用寿命。抽油杆失效形式常表现为疲劳断裂、腐蚀疲劳断裂。

随着油田开采环境的越来越严峻，各大油田的出水量也越来越多，对于抽油杆的腐蚀、磨损问题也成为了当前制约油田开采发展的重要因素。因此，提高抽油杆的耐腐蚀性能，对于减少设备磨损和重大事故的发生有着重要的意义。

现今解决抽油杆腐蚀的方法主要有三种：寻找新材料制备新型高耐蚀的抽油杆，但是其工艺复杂，成本高昂，质量不能够完全保证；定期向井中投入缓蚀剂，但会影响原油质量，增加后期成本；在抽油杆表面加保护层，主要是金属镀层，该工艺效率高、操作简单、经济可靠。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种抽油杆用高耐蚀镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，解决了目前抽油杆耐腐蚀较差，报废率高，设备成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种抽油杆用高耐蚀镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，复合涂层由底层依次是预镀镍层、镍钨-碳化钨镀层、封孔剂涂层。

通过该技术方案，所述的预镀镍层为光亮镍层与抽油杆的结合力好，减少镀层与基体之间的杂质夹杂；所述的镍钨-碳化钨镀层为非结晶态镀层，碳化钨颗粒能够增强镀层的耐蚀性和耐磨性能；所述的封孔剂为硅烷体系，降低镀层孔隙率。所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，预镀镍层厚度为12-15μm；

所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，镍钨-碳化钨层的厚度为65-70μm；

所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，镍钨-碳化钨层的硬度高于800hv，优选为850-1000hv；

所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，镍钨-碳化钨层的钨含量为25-35%；

所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，镍钨-碳化钨层的碳来源是柠檬酸盐，优选为柠檬酸钠；

所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，镍钨-碳化钨层需经过600℃以上的高温烘烤，形成碳化钨颗粒；

所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，镍钨-碳化钨层的碳化钨颗粒为35-45nm；

所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，封孔剂涂层为硅烷涂层。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在抽油杆表面的依次镀有预镀镍镀层、镍钨-碳化钨镀层以及封孔剂涂层，以上复合涂层的结构具有优异的耐腐蚀以及耐磨性能，预镀镍层与基体的结合力良好，镀层外观光亮，结晶细致。

附图说明

附图1为本实用新型复合涂层的结构示意图；

附图图号说明：1-抽油杆基体；2-预镀镍层；3-镍钨-碳化钨层；4-封孔剂膜层。

具体实施例

实施例1.

如图1所示，一种抽油杆用高耐蚀镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，包括抽油杆基体1、预镀镍层2、镍钨-碳化钨镀层3和封孔剂膜层4。所述的抽油杆基体1为p110ss钢材质，表面进行喷砂处理；所述的预镀镍层2厚度为14μm；所述的镍钨-碳化钨镀层3钨含量为27%，为非晶态结晶镀层；所述的镍钨-碳化钨镀层3厚度为65μm；所述的镍钨-碳化钨镀层3经过700℃高温烘烤3h形成，碳化钨颗粒大小在35nm左右；所述的封孔剂膜层4为硅烷形成的膜层。

本实用新型实施例1中的镀层保护后的抽油杆，按照标准nace0177耐腐蚀要求，进行抗h2s/co2高温腐蚀、抗盐水腐蚀、抗碱腐蚀、抗弱酸腐蚀实验，实验结果满足标准nace0177耐腐蚀要求。

以上对于实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细的介绍，本实用新型定义一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种抽油杆用高耐蚀镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，其特征在于：复合镀层由底层依次是预镀镍层、镍钨-碳化钨镀层、封孔剂涂层。

2.根据权利要求1所述的一种抽油杆用高耐蚀镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，其特征在于：所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，预镀镍层厚度为12-15μm。

3.根据权利要求1所述的一种抽油杆用高耐蚀镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，其特征在于：所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，镍钨-碳化钨层的厚度为65-70μm。

4.根据权利要求1所述的一种抽油杆用高耐蚀镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，其特征在于：所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，镍钨-碳化钨层的钨含量为25-35%。

5.根据权利要求1所述的一种抽油杆用高耐蚀镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，其特征在于：所述镍-镍钨-碳化钨-封孔剂涂层，镍钨-碳化钨层的碳化钨晶粒范围为35-45nm。

技术总结
本实用新型提供了一种抽油杆用高耐蚀镍‑镍钨‑碳化钨‑封孔剂涂层，包括预镀镍层、镍钨‑碳化钨镀层、封孔剂涂层。其中，预镀镍层厚度为12‑15μm；镍钨‑碳化钨层的厚度为65‑70μm；镍钨‑碳化钨层的钨含量为25‑35%，碳化钨颗粒为35‑45nm。所述的预镀镍层为光亮镍层与抽油杆的结合力好，减少镀层与基体之间的杂质夹杂；所述的镍钨‑碳化钨镀层为非结晶态镀层，碳化钨颗粒能够增强镀层的耐蚀性和耐磨性能；所述的封孔剂为硅烷体系，降低镀层孔隙率。

技术研发人员：徐英君;赵东军;孙华敏
受保护的技术使用者：江苏汉宜新材料有限公司
技术研发日：2020.07.21
技术公布日：2021.03.19