[发明专利]一种油田注水泵柱塞表面修复用铁基合金粉末及其制备方法

说明书

本发明公开了一种油田注水泵柱塞表面修复用铁基合金粉末及其制备方法，铁基合金粉末包括以下质量百分比的元素：C 0.5～0.8％；Cr 14.0～15％；Si 1.0～2.0％；P 0.6～1.0％；S 0.2～0.3％；Ni 4.0～6.0％；Fe余量。本发明新型铁基合金金属粉末以铁元素为主体，加入Ni元素，使粉末强度大大增加，同时很据长庆油田水质的腐蚀性，加入Cr、Si元素，使得粉末同时具有很强的耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及油田机械设备表面再制造技术领域，更具体的涉及一种运用激光熔覆技术提升油田注水泵柱塞表面抗冲刷腐蚀性能的铁基合金粉末。

背景技术

长庆油田注水泵系统中的柱塞为易损件，其基底材料为45#钢，表面材料为常规的镀铬合金(成分以铬元素为主)，具有一定的硬度及耐磨性，但长庆油田注入水中的细菌、硫化物含量较高，且注水泵柱塞是在15MPa—20MPa的压力下做往复运动，柱塞表面镀铬合金不能满足油田工况要求，导致柱塞表面出现划痕与沟槽等缺陷，进而影响注水泵的密封性能，但目前油田暂无有效的修复手段，进行直接更换成本高。而本发明根据长庆油田实际水质及工况研制能修复受损柱塞且有效提高柱塞表面抗冲刷腐蚀性能的铁基合金粉末，该粉末制备的涂层具有高硬度与强耐腐蚀性，用其对废旧柱塞表面进行修复，能有效提高升柱塞的使用寿命，以达到重新利用、降本增效的目的。

在现有常规金属粉末中，有镍基、钴基等，钴基合金粉末的硬度及耐腐蚀性不能满足油田注水泵的生产需要，镍基合金粉末其硬度及耐腐蚀均较高，但是成本高。而铁基合金以铁元素为主，有较强的耐磨性，也可添加其他耐磨、耐腐蚀元素提高整体的综合性能，在激光熔覆技术的处理下，铁基合金粉末与45#钢也可以形成较好的结合度，同时成本较为合理，性价比高，因此需要根据长庆油田实际工况，优选配方，形成铁基合金粉末，达到高耐磨、高耐腐蚀性的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种适应油田注水泵生产的注水泵柱塞表面修复所用的合金粉末及其制备方法，采用先进修复技术使其在废旧柱塞表面形成高性能涂层，使其得到重新利用，降低成本，同时提高柱塞表面强度以及耐腐蚀性，满足油田注水系统耐腐蚀的需要。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种油田注水泵柱塞表面修复用铁基合金粉末，包括以下质量百分比的元素：

作为本发明的进一步改进，包括以下质量百分比的元素：

作为本发明的进一步改进，包括以下质量百分比的元素：

作为本发明的进一步改进，包括以下质量百分比的元素：

作为本发明的进一步改进，包括以下质量百分比的元素：

上述油田注水泵柱塞表面修复用铁基合金粉末的制备方法，包括以下步骤：

将七种元素按照质量百分比加入金属粉末混合机中，在温度45～55℃，混合转速为300-400转/min,混合时间为4～6min，得到铁基合金粉末。

作为本发明的进一步改进，以所述铁基合金粉末为表面材料，通过激光熔覆方法对柱塞进行表面修复，得到的表面涂层硬度达到60HRC以上。

作为本发明的进一步改进，所述柱塞基体的材质为45#钢。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：