钻采耐磨喷焊硬质合金

PTA石油钻杆耐磨堆焊设备

1、焊接对象：n工件对象：石油钻杆表面粉末熔覆堆焊。n工件尺寸：钻杆堆焊直径：φ121-165mm，长度：9800mm。127型/加重型钻杆n焊前状态：金属母材2、焊接工艺：n焊缝形式：管件外圆端头堆焊耐磨层。n焊接工艺：等离子粉末熔覆堆焊（PTA）。3、设备主要配置：控制单元的操作面板在堆焊操作室单元内顺手位置,堆焊操作十分方便。堆焊操作室单元内,有滑轨式移动堆焊机头,堆焊机头由可自动调高竖柱、送粉器、摆动器、等离子堆焊等组成,通过水平和纵向滑轨,可方便灵活的调整空间位置。带动钻杆转动的旋转动力头,固定在地板梁上,在地板导轨上有可移动托架,在顶部滑轨承重梁上有可移动吊具,通过托架和吊具,可以很方便装夹钻杆。

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等离子堆焊工艺

1、等离子弧种类

等离子电弧分为非转移弧、转移弧和联合型电弧三种。三种电弧形式均是钨极接电源负极，工件和喷嘴接电源正极。

2、非转移型电弧。电弧形成于钨极与喷嘴之间，随着等离子气流的输送，形成的弧焰从喷嘴中喷出，形成高温等离子焰，主要适用于导热性较好的材料的焊接。但由于电弧能量主要是通过喷嘴传输，喷嘴的使用寿命较短，且能量不宜过大，不太适合于长时间的连续焊接，目前非转移弧在焊接领域应用得越来越少了。

3、转移型电弧。转移型电流是在喷嘴与工件之间形成，由于转移弧难以直接形成，需要先在钨极与喷嘴之间形成细小的非转移弧作为引导，之后过渡到转移弧，当生成转移电弧后，非转移弧同时切断。由于这种方式可以将更多的能量传递给工件，用于焊接，因此转移型电弧普遍地应用于金属材料焊接和切割领域中。

4、混合型电弧。顾名思义，转移电弧和非转移电弧并存，主要用于微束等离子弧焊接和粉末堆焊中。

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等离子焊的常规原理

主弧：控制焊道的熔池，电流越大熔池越大。

微弧：起引燃主弧作用，焊接前必须先开微弧，主弧才能启动。

离子气：控制熔深，气压越大熔深越深。

保护气：控制焊道表面的颜色（防氧化，即用氩气或氢氩混合气隔绝熔池周边的氧气）。

上升时间：时间范围0.0-5.0 S 如设置0.5S，即主弧如是80A微弧是20A 起弧就是从20A开始0.5S内慢慢升至80A 一个缓升的过程。

下降时间：时间范围0.0-5.0 S 如设置0.5S，即主弧如是80A微弧是20A 灭弧就是从80A开始0.5S内慢慢降至80A 一个缓降的过程，达到平滑收弧的目的（注：自动化停走必须在完全灭弧之后）。

气体保护时间：时间范围0-20 S 如5S 即主弧熄火后继续放气5S 达到冷却钨极、防氧化的目的（因为钨极在熄火后还处于红的状态，容易氧化，继续放气 隔绝钨极与氧气的接触，延长钨极的使用寿命，氧化的钨极不容易点火）。

焊嘴与工件距离：理论是越近越好；越近铜嘴与工件之间越容易打火，我们建议小电流情况下控制1-3mm；铜嘴孔径越大焊道越宽。

安全的操作等离子堆焊机，避免对工厂造成不必要的损失。

截齿等离子堆焊层的工况条件比较复杂，截齿在切割煤岩过程中除了承受周期性压应力、切应力和冲击载荷作用外，还要承受长时间磨粒磨擦、冲击产生的温升作用以及腐蚀介质的腐蚀作用。因此，截齿堆焊耐磨层的作业环境较为复杂、恶劣。

截齿等离子堆焊层的性能要求比较苛刻，首先自身要耐磨，也就是说在采煤过程中，截齿堆焊层与煤层间会发生持续磨擦运动，截齿堆焊层必须经受住煤层的长时间磨损。

在这种情况下，堆焊层的硬度、耐磨性越高越好；其次，必须考虑截齿在切割煤岩过程中不可避免的冲击载荷作用，如果堆焊层的硬度太高，金属韧性较差，堆焊层金属容易发生崩裂或断裂。因此，堆焊层的硬度不一定是越高越好，而是应当综合考虑，使其具有良好的综合抗磨性能。

同时需要注意，煤岩材料特性对堆焊耐磨层的影响。煤质的软硬以及夹矸石的多少，对截齿堆焊层磨损影响非常明显。煤质较软、夹矸石较少的煤岩，截齿切割阻力较小，采煤机牵引阻力也较小，截齿的磨损率较小；反之，截齿的磨损率较大。

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   关于焊接电流在等离子堆焊过程中，**重要的工艺参数是焊接电流，随着焊接电流的增加，等离子弧能量增大，熔化和穿透能力增加。在堆焊过程中如果电流过小，填充金属不易熔化，堆焊层与工件无法形成良好的冶金结合，电弧不稳定，容易造成气孔、夹杂及未熔合等多种缺点。反之，如果电流过大，工件熔化过较多，在增加稀释率的同时，增加了堆焊材料的烧损，降低堆焊层硬度；此外，由于较大的热输入量，工件还易烧穿焊坏，造成保护不良、氧化物多、咬边等严重的焊接缺点，影响堆焊质量。焊接电流主要根据工件材料及堆焊速度和焊粉种类来选定的，电流过大过小都会影响焊后性能。此外，较大的焊接电流还可能引起双弧现象。因此，在选定焊鎗及喷嘴的结构后，焊接电流只能限定在一定范围之内，而这个范围是与其他焊接参数，如等离子气流量和焊接速度等参数相关。在设定了其他堆焊参数后，焊接电流和焊接速度的对应关系：焊接速度增加，相应焊接电流也须增加；反之，焊接速度降低，焊接电流要减小，当等离子气流量增加时，焊接电流要减小；反之，当等离子气流量减小时，焊接电流须增加。上海喷焊机器人的市场价格。钻采耐磨喷焊硬质合金

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 为了保护钻具和套管在钻井过程中不至于过度磨损，采用堆焊方式或(其他方法)将堆焊材料沿钻杆接头圆周方向堆焊(或熔敷)宽约30～50mm、厚2～3mm的环形带。此环形带即称之为钻杆接头耐磨带。目前在工程上使用的耐磨带堆焊材料主要有铁基合金粉末、碳化钨颗粒和耐磨带焊丝。

  一、铁基合金粉末

  铁基合金粉末是通过调整18-8型或Cr13型不锈钢的Ni、Cr含量，并添加B、Si元素而成的。铁基合金粉末的喷涂层硬度、致密性、结合强度等于镍基合金粉末涂层大体相当，因此在不少场合下可代替镍基合金粉末，但涂层的韧性低于镍基合金粉末涂层。铁基合金粉末涂层具有良好的耐磨性。

  钻杆接头耐磨带堆焊铁基合金粉末采用的是等离子弧堆焊方法。等离子弧堆焊是利用转移型等离子弧作为热源，以铁基合金粉末作填充金属的一种堆焊工艺。其焊接温度较高，容易造成局部组.织变大，且重复堆焊性变差，在应用过程中，容易出现耐磨带的开裂和剥落。

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