[发明专利]一种可预警断裂发生的合金涂层抽油光杆及其加工工艺

权利要求书

1.一种可预警断裂发生的合金涂层抽油光杆，包括基材和位于所述基材表面的镍基合金涂层，所述基材为一长直圆杆，其特征在于：所述基材由实心棒材段、管材段和固定端头组成，所述管材段位于所述实心棒材段和所述固定端头之间，所述实心棒材段的一端为镦粗端，所述镦粗端的端头上有可与抽油杆接箍连接的外螺纹，所述管材段为长1-3米的钢质管材，所述管材段的内孔空间中装满含有色素的液体，所述实心棒材段和所述管材段之间有长10-50毫米的焊缝，所述管材段和所述固定端头之间采用螺纹的方式连接在一起；所述固定端头由基座、前置头和密封头组成，所述基座和所述前置头的内部有通孔，所述通孔可与所述管材段相通，所述通孔的直径为1-3毫米，所述前置头外圆表面有可与所述管材段内孔相连接的外螺纹，所述密封头可开启和闭合；所述管材段的一端内孔有可与所述固定端头前置头相连接的内螺纹，所述管材段其余无内螺纹的内表面分布有沿着所述管材段横截面直径方向的微孔。

2.如权利要求1所述的一种可预警断裂发生的合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述微孔底部距离所述管材段外圆表面的径向距离为0.5-3毫米，所述微孔的直径为0.05-0.10毫米，所述微孔在所述管材段内表面的横截面上等距离分布，所述微孔在所述管材段内表面的同一横截面上的数量至少为3个。

3.如权利要求1所述的一种可预警断裂发生的合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述管材段的内孔空间中的含有色素的所述液体为耐低温的低粘度液体，所述液体中含有荧光粉。

4.如权利要求3所述的一种可预警断裂发生的合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述液体中的色素颜色为亮红色，所述荧光粉的粒度为50-200纳米。

5.如权利要求1所述的一种可预警断裂发生的合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述液体中的压力为0.05-0.30MPa。

6.如权利要求1所述的一种可预警断裂发生的合金涂层抽油光杆，其特征在于：以质量百分比计，所述镍基合金涂层所用粉末的成分组成为：C：0%～0.80%，Si：2.0%～4.0%，B：1.5%～4.5%，Cr：5.0%～15.0%，Fe≤5.0%，余量为镍。

7.一种加工权利要求1-6任意一项所述的可预警断裂发生的合金涂层抽油光杆的工艺，主要包括以下步骤：

（1）采用机加工或激光工艺在所述管材段内表面按要求加工微孔，并在所述管材段的一端加工内螺纹；

（2）采用惯性摩擦焊工艺将所述管材段和所述实心棒材段焊接在一起，并采用机加工手段将焊缝表面进行打磨处理，使其与所述管材段和所述实心棒材段的外径保持一致, 将焊接在一起的所述管材段和所述实心棒材段的外表面的油污洗净吹干后，进行除锈和粗化处理；

（3）采用喷焊的方式在光杆基材表面制备镍基合金涂层：首先将镍基合金粉末喷涂在经过100-200℃预热处理的光杆基材表面，然后采用高温加热的方式实现喷涂镍基合金粉末的重熔；或采用预粘结-重熔的方式实现镍基合金涂层的制备：将镍基合金粉末与有机粘结剂混合均匀，采用机械手段将含有粘结剂的镍基合金粉末按相应厚度要求涂覆在净化和粗化处理后的所述实心棒材段和所述管材段外表面，然后采用感应加热的方式进行镍基合金粉末的重熔处理，使合金粉末的外表面温度达到950-1100℃，当其表面出现光亮的镜面时重熔结束，重熔的整个过程中所述光杆绕其轴心自旋转，直到涂层外表面温度降至300℃以下；

（4）将上一步完成重熔处理的抽油光杆表面涂层进行抛光处理；

（5）将所述含有色素的液体填充到所述管材段的内孔中直到充满,将所述固定端头通过前置头外螺纹与所述管材段内螺纹连接在一起，打开所述固定端头的密封头，采用液压泵施加压力使得所述液体中的压强达到0.05-0.30MPa后关闭所述固定端头的密封头；

（6）获得本发明所述的可预警断裂发生的合金涂层抽油光杆。