本文選題：缸套　切入點：化學鍍鎳　出處：《長江大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：鉆井泥漿泵是油氣開采工程中的關鍵設備,在鉆井液循環(huán)系統中,泥漿泵處于核心地位。泥漿泵活塞缸套性能好壞直接影響泥漿循環(huán)的效率,由于循環(huán)液中存在各種化學成分,使得工作條件更為復雜,對泥漿泵缸套摩擦副造成強烈的破壞,且泥漿泵缸套一經磨損失效后不能修復利用,造成了巨大的浪費。在近些年的石油開采生產實踐中,對鉆井泵功率和排量都提出了更高的要求,鉆井泵缸套在工作時受到的壓力和壓強迅速提高,在這種高壓高速的生產條件下,鉆井泵缸套受到的機械磨損和腐蝕也越來越嚴峻,難以支撐長時間的開采工作。研究如何提高泵缸套的抗承載能力、耐磨損、抗堿性腐蝕、耐高壓性能,具有重要意義。材料表面鍍層是常用的表面改性技術,化學鍍工藝由于具有不需要外接電源,獲得的鍍層分布均勻、組織致密性好和美感好等優(yōu)點,已逐漸成為一種重要的表面處理技術�；瘜W鍍鎳涂層附著力強,抗腐蝕性能優(yōu)良、附著力高、耐磨性強,能夠大幅度提升泥漿泵活塞缸套的使用壽命。本論文探討了化學鍍鎳的技術特點,研究了與其相關的基體材料制備技術,分析了鍍液的成分及作用,獲得了不同鍍層厚度、不同熱處理條件下的42CrMo鍍層試樣。針對實驗獲得的鍍層試樣,采用失重法和電化學法測定鍍層試樣的耐腐蝕性能,研究指出采用鍍鎳涂層能夠改善試樣表面的耐腐蝕性能,對于提高工件的耐腐蝕能力具有重要作用;鍍層厚度對鍍層的耐腐蝕性能具有重要影響,失重法研究指出,較厚的鍍層不能改善耐腐蝕性能,反而可能惡化零件的性能;鍍層的熱處理狀態(tài)直接影響鎳磷涂層結構的組織結構,不合理的熱處理溫度和保溫時間將會惡化組織并產生晶體缺陷,從而降低其耐腐蝕性能。最后,論文對化學鍍鎳處理的試樣進行疲勞實驗,研究鍍層處理后的疲勞性能,研究指出,42CrMo材料采用化學鍍鎳之后,試樣的疲勞強度大幅度降低,同時采用熱處理之后的試樣其疲勞強度更低。因此,采用化學鍍鎳的工藝處理泥漿泵缸套內壁能提高缸套內壁的腐蝕疲勞性能,延長泥漿泵缸套的使用壽命。
[Abstract]:Drilling mud pump is the key equipment in oil and gas exploitation engineering. In drilling fluid circulation system, mud pump is the core. The performance of piston cylinder liner of mud pump directly affects the efficiency of mud circulation. It makes the working conditions more complicated, and causes strong damage to the friction pair of mud pump cylinder liner, and the slurry pump cylinder liner can not be repaired and used once it is worn out, which results in a huge waste. In recent years, in the practice of oil production, Higher requirements for drilling pump power and displacement have been put forward. The pressure and pressure of drilling pump cylinder liner are increasing rapidly while working. Under such high pressure and high speed production conditions, the drilling pump cylinder liner is subjected to more and more severe mechanical wear and corrosion. It is very important to study how to improve the bearing capacity, wear resistance, alkali corrosion resistance and high pressure resistance of pump cylinder liner. The electroless plating process has become an important surface treatment technology because of its advantages of uniform distribution, good microstructure density and good aesthetic feeling without external power supply. The electroless nickel coating has strong adhesion and good corrosion resistance. This paper discusses the technical characteristics of electroless nickel plating, studies the preparation technology of substrate material related to it, and analyzes the composition and function of the bath. The 42CrMo coating samples with different coating thickness and different heat treatment conditions were obtained. The corrosion resistance of the coating samples was measured by weightlessness method and electrochemical method. It is pointed out that the corrosion resistance of the sample surface can be improved by nickel coating, and the corrosion resistance of workpiece can be improved, and the thickness of the coating has an important effect on the corrosion resistance of the coating. The thicker coating can not improve the corrosion resistance, but may worsen the properties of the parts, and the heat treatment state of the coating directly affects the microstructure of the nickel-phosphorus coating structure. Unreasonable heat treatment temperature and holding time will worsen the microstructure and produce crystal defects, thus reducing its corrosion resistance. Finally, the fatigue test of electroless nickel plated samples is carried out to study the fatigue properties of electroless nickel plating. It is pointed out that after electroless nickel plating, the fatigue strength of 42CrMo sample decreases significantly, and the fatigue strength of the sample treated with heat treatment is lower. Using electroless nickel plating process to treat the inner wall of slurry pump cylinder liner can improve the corrosion fatigue performance of cylinder liner and prolong the service life of slurry pump cylinder liner.
【學位授予單位】：長江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE982

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本文編號：1602304