本发明涉及活塞缸内表面处理领域，特别是涉及活塞缸内表面处理工艺。
背景技术：
1、目前石油开发中，井下仪器使用的活塞缸是机械部分中一直活动的部件，存在使用寿命短，故障率高的风险，不能满足使用时间长、高耐压、高耐磨的工况环境，且活塞缸的故障非常容易导致内部元器件进入泥浆，从而造成额外的损失。
2、在井下作业中，地层压力在2000-14000psi，泥浆中氯离子含量高达40000ppm；强酸环境非常容易对金属部件造成腐蚀，受到腐蚀的活塞缸的使用寿命会降低，且高压力环境造成的泥浆侵入风险也非常高，泥浆侵入会造成活塞无法正常启动或爆缸，进而需要对活塞缸内表面进行工艺处理。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供活塞缸内表面处理工艺，以解决上述背景技术中提出的强酸环境非常容易对金属部件造成腐蚀，受到腐蚀的活塞缸的使用寿命会降低，且高压力环境造成的泥浆侵入风险也非常高，泥浆侵入会造成活塞无法正常启动或爆缸问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：活塞缸内表面处理工艺，包括：
3、s1:粗加工，按照图纸尺寸使用活塞数控车床对活塞缸成品件进行粗加工；
4、s2:表面渗氮（碳氮共渗），将完成初加工的活塞缸体放入井式渗碳炉内，通过碳氮渗入法，使得活塞缸表面在渗入氮的同时也渗入碳，形成碳氮共渗；
5、s3:研磨，将共渗后的活塞缸体固定在圆钢抛光机上，通过圆钢抛光机对活塞内表面进行机械研磨；
6、s4:粗抛，将研磨后的活塞缸体固定在活塞内圆抛光机内，通过活塞内圆抛光机对活塞内表面进行粗抛；
7、s5:细抛，通过人工对活塞内表面进行手工细抛。
8、优选的，所述步骤一中活塞缸成品尺寸内径为36.01±0.01；粗加工时需要将内径加工为35.93±0.01，预留0.08mm的预留量。
9、优选的，所述井式渗碳炉为35kw井式气体渗碳炉，同时井式气体渗碳炉另配有一套供氮系统以提供氮气输入。
10、优选的，所述步骤二中的碳氮渗入法为低中温气体碳氮共渗，井式渗碳炉通过内部升温到500~600℃进行初步碳氮共渗，接着进行840~880℃的中温碳氮共渗。
11、优选的，所述低中温气体碳氮共渗时所用渗剂为甲酰胺、甲醇和尿素混合液体，同时在中温阶段加入适量煤油。
12、优选的，所述活塞的加工材料为p550，渗氮后的表面硬度可达hrc60。
13、优选的，所述步骤三中活塞缸研磨后其内表面光洁度达到0.2，同时研磨期间需要注意活塞缸内径数据的动态观察。
14、优选的，所述步骤四中活塞缸体粗抛后其内表面光洁度达到0.08（ra）和0.5（rz）。
15、优选的，所述步骤五中活塞缸体细抛后其内表面光洁度达到0.05（ra）和0.5（rz）且活塞缸内径尺寸达到指定数值36.01±0.01。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17、1.本发明通过提出的活塞缸内表面处理工艺中的低中温气体碳氮共渗工艺，使氮原子深入活塞缸体金属表层内，达到硬化金属表面的目的，避免在高压情况下活塞缸体受损。
18、2.采取气体渗氮工艺加工活塞缸体，能够获得较高的表面硬度和低形变，增加表面耐磨性，避免活塞缸体在强酸环境下受到腐蚀，且避免泥浆侵入。
19、实施方式
20、为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面再结合说明书 以示例的方式进行详细说明。
21、需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
22、另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于 所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23、在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24、在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
25、实施例1
26、本发明提供一种技术方案：活塞缸内表面处理工艺，包括：
27、s1:粗加工，按照图纸尺寸使用活塞数控车床对活塞缸成品件进行粗加工，活塞缸成品尺寸内径为36.01±0.01，粗加工时需要将内径加工为35.93±0.01，预留0.08mm的预留量，；
28、s2:表面渗氮（碳氮共渗），将完成初加工的活塞缸体放入井式渗碳炉内，通过碳氮渗入法，使得活塞缸表面在渗入氮的同时也渗入碳，形成碳氮共渗，井式渗碳炉为35kw井式气体渗碳炉，同时井式气体渗碳炉另配有一套供氮系统以提供氮气输入，步骤二中的碳氮渗入法为低中温气体碳氮共渗，井式渗碳炉通过内部升温到500℃进行初步碳氮共渗，接着进行840℃的中温碳氮共渗，低中温气体碳氮共渗时所用渗剂为甲酰胺、甲醇和尿素混合液体，同时在中温阶段加入适量煤油，活塞的加工材料为p550，渗氮后的表面硬度可达hrc50；
29、s3:研磨，将共渗后的活塞缸体固定在圆钢抛光机上，通过圆钢抛光机对活塞内表面进行机械研磨，步骤三中活塞缸研磨后其内表面光洁度达到0.2，同时研磨期间需要注意活塞缸内径数据的动态观察；
30、s4:粗抛，将研磨后的活塞缸体固定在活塞内圆抛光机内，通过活塞内圆抛光机对活塞内表面进行粗抛，步骤四中活塞缸体粗抛后其内表面光洁度达到0.08（ra）和0.5（rz）；
31、s5:细抛，通过人工对活塞内表面进行手工细抛，步骤五中活塞缸体细抛后其内表面光洁度达到0.05（ra）和0.5（rz）且活塞缸内径尺寸达到指定数值36.01±0.01。
32、实施例2
33、在实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：活塞缸内表面处理工艺，包括：
34、s1:粗加工，按照图纸尺寸使用活塞数控车床对活塞缸成品件进行粗加工，活塞缸成品尺寸内径为36.01±0.01，粗加工时需要将内径加工为35.93±0.01，预留0.08mm的预留量，；
35、s2:表面渗氮（碳氮共渗），将完成初加工的活塞缸体放入井式渗碳炉内，通过碳氮渗入法，使得活塞缸表面在渗入氮的同时也渗入碳，形成碳氮共渗，井式渗碳炉为35kw井式气体渗碳炉，同时井式气体渗碳炉另配有一套供氮系统以提供氮气输入，步骤二中的碳氮渗入法为低中温气体碳氮共渗，井式渗碳炉通过内部升温到550℃进行初步碳氮共渗，接着进行860℃的中温碳氮共渗，低中温气体碳氮共渗时所用渗剂为甲酰胺、甲醇和尿素混合液体，同时在中温阶段加入适量煤油，活塞的加工材料为p550，渗氮后的表面硬度可达hrc53；
36、s3:研磨，将共渗后的活塞缸体固定在圆钢抛光机上，通过圆钢抛光机对活塞内表面进行机械研磨，步骤三中活塞缸研磨后其内表面光洁度达到0.2，同时研磨期间需要注意活塞缸内径数据的动态观察；
37、s4:粗抛，将研磨后的活塞缸体固定在活塞内圆抛光机内，通过活塞内圆抛光机对活塞内表面进行粗抛，步骤四中活塞缸体粗抛后其内表面光洁度达到0.08（ra）和0.5（rz）；
38、s5:细抛，通过人工对活塞内表面进行手工细抛，步骤五中活塞缸体细抛后其内表面光洁度达到0.05（ra）和0.5（rz）且活塞缸内径尺寸达到指定数值36.01±0.01。
39、实施例3
40、本发明提供一种技术方案：活塞缸内表面处理工艺，包括：
41、s1:粗加工，按照图纸尺寸使用活塞数控车床对活塞缸成品件进行粗加工，活塞缸成品尺寸内径为36.01±0.01，粗加工时需要将内径加工为35.93±0.01，预留0.08mm的预留量，；
42、s2:表面渗氮（碳氮共渗），将完成初加工的活塞缸体放入井式渗碳炉内，通过碳氮渗入法，使得活塞缸表面在渗入氮的同时也渗入碳，形成碳氮共渗，井式渗碳炉为35kw井式气体渗碳炉，同时井式气体渗碳炉另配有一套供氮系统以提供氮气输入，步骤二中的碳氮渗入法为低中温气体碳氮共渗，井式渗碳炉通过内部升温到600℃进行初步碳氮共渗，接着进行860℃的中温碳氮共渗，低中温气体碳氮共渗时所用渗剂为甲酰胺、甲醇和尿素混合液体，同时在中温阶段加入适量煤油，活塞的加工材料为p550，渗氮后的表面硬度可达hrc55；
43、s3:研磨，将共渗后的活塞缸体固定在圆钢抛光机上，通过圆钢抛光机对活塞内表面进行机械研磨，步骤三中活塞缸研磨后其内表面光洁度达到0.2，同时研磨期间需要注意活塞缸内径数据的动态观察；
44、s4:粗抛，将研磨后的活塞缸体固定在活塞内圆抛光机内，通过活塞内圆抛光机对活塞内表面进行粗抛，步骤四中活塞缸体粗抛后其内表面光洁度达到0.08（ra）和0.5（rz）；
45、s5:细抛，通过人工对活塞内表面进行手工细抛，步骤五中活塞缸体细抛后其内表面光洁度达到0.05（ra）和0.5（rz）且活塞缸内径尺寸达到指定数值36.01±0.01。
46、实施例4
47、本发明提供一种技术方案：活塞缸内表面处理工艺，包括：
48、s1:粗加工，按照图纸尺寸使用活塞数控车床对活塞缸成品件进行粗加工，活塞缸成品尺寸内径为36.01±0.01，粗加工时需要将内径加工为35.93±0.01，预留0.08mm的预留量，；
49、s2:表面渗氮（碳氮共渗），将完成初加工的活塞缸体放入井式渗碳炉内，通过碳氮渗入法，使得活塞缸表面在渗入氮的同时也渗入碳，形成碳氮共渗，井式渗碳炉为35kw井式气体渗碳炉，同时井式气体渗碳炉另配有一套供氮系统以提供氮气输入，步骤二中的碳氮渗入法为低中温气体碳氮共渗，井式渗碳炉通过内部升温到600℃进行初步碳氮共渗，接着进行880℃的中温碳氮共渗，低中温气体碳氮共渗时所用渗剂为甲酰胺、甲醇和尿素混合液体，同时在中温阶段加入适量煤油，活塞的加工材料为p550，渗氮后的表面硬度可达hrc60；
50、s3:研磨，将共渗后的活塞缸体固定在圆钢抛光机上，通过圆钢抛光机对活塞内表面进行机械研磨，步骤三中活塞缸研磨后其内表面光洁度达到0.2，同时研磨期间需要注意活塞缸内径数据的动态观察；
51、s4:粗抛，将研磨后的活塞缸体固定在活塞内圆抛光机内，通过活塞内圆抛光机对活塞内表面进行粗抛，步骤四中活塞缸体粗抛后其内表面光洁度达到0.08（ra）和0.5（rz）；
52、s5:细抛，通过人工对活塞内表面进行手工细抛，步骤五中活塞缸体细抛后其内表面光洁度达到0.05（ra）和0.5（rz）且活塞缸内径尺寸达到指定数值36.01±0.01。
53、所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
54、本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。