泥漿泵缸套

泥漿泵缸套作為一種石油鉆井泥漿泵易損配件，其在加工時常需要滿足的以下三個條件:

第一:首先要了解到的是泥漿泵缸套屬于薄壁零件，其中由于薄壁工件的剛性差，在車削過程中受到切削力和夾緊力的作用極易產生變形，影響工件尺寸精度和形狀精度。因此，合理地選擇裝夾方法、刀具幾何角度、切削用量及充分地進行冷卻潤滑，都是保證加工薄壁零件精度的關鍵。

第二:應該特別注意到的是零件內圓和外圓精度要求較高，加工時應粗、精分開。

第三:另外我們還要特別注意到的是，泥漿泵缸套在最終使用時，是將缸套壓入缸體后，應再一次對內徑尺寸進行重新加工。

泥漿泵缸套加工工藝流程:

外套:原材料的檢驗----外套毛坯加工----粗車外圓----粗車內孔----熱裝(和內套進行熱裝)----鏜內孔----精磨----精車

內套:離心澆鑄----退火處理----粗車外圓----粗車內孔----半精車外圓----淬火----無損探傷----熱裝(與外套熱裝)

正火(去除內應力,增強硬度) 800℃ 保溫4-5h 空氣冷卻

退火(軟化) 980℃ 燒5-6h 隨爐冷卻

淬火(強化硬度) 980℃ 保溫30min 風冷

回火(增加材料韌性) 200℃ 保溫60min

熱裝: 450℃-500℃ 燒5-6h, 100%全檢，冷卻24h后試壓

石油鉆井泥漿泵在工作中，缸套由于會受到高速流動泥漿中沙粒的磨損和腐蝕性介質的侵蝕，易出現(xiàn)拉傷、溝紋、剝落、滲漏、脫缸及破碎"等失效現(xiàn)象。為了提高缸套抗磨損及耐腐蝕等性能，現(xiàn)采用Cr26高鉻鑄鐵材料成形，其毛坯經(jīng)退火、機加工后進行淬火及低溫回火處理，要求硬度大于HRC62。但由于缸套壁薄(6=5.5mill，7illm)，熱處理中100%出現(xiàn)不同程度的變形，無法滿足裝配要求，必須附加整形工序，這不僅提高了工藝成本，同時部分缸套因整形過量而開裂報廢?？捎靡韵路椒ǚ乐鼓酀{泵缸套淬火變形。

第一:石油泥漿泵缸套為了防止淬火變形，應盡量采取較低的加熱溫度(980℃)，較慢的冷卻速度(空冷)，當要求硬度HRC>60時，采用Cr26高鉻鑄鐵材料滿足上述工藝的CrC比為8.9~9.6。

第二:防止料筐結構、形狀、散熱條件對工件造成影響，工件應盡早搬離料筐，散開空冷，但要避免高溫下夾持造成變形，因此要控制工件搬離料筐的溫度區(qū)間。由于料筐反復的加熱和冷卻，料筐底板上焊接的支撐梁將發(fā)生變形，因此應定期檢測支撐梁棱刃的平整度，并通過工藝處理使其保持在公差允許的范圍內。

在購買泥漿泵缸套的時候，首先應檢查標準缸套的標準尺寸及圖號，裝用的缸套必須與標準缸套的尺寸分組代號相同，只有這樣才能保證有標準的配合間隙。

第一:嚴禁拋擲、摔打、沖擊泥漿泵缸套，如需放倒缸套作業(yè)，需緩慢進行。

第二:安裝時需確保泥漿泵活塞的金屬部分與泥漿泵缸套內壁盡量不發(fā)生偏磨現(xiàn)象，如果有偏磨現(xiàn)象，需盡快矯正。

第三:嚴禁用鐵錘等重物直接擊打該缸套，敲打時必須墊上木頭等材料，輕輕敲打以起到緩沖作用。

第四:設備在冬季0℃以下長時間停用時應放掉吸入室內的泥漿，防止泥漿結冰漲裂泥漿泵缸套內襯。

常見的泥漿泵缸套下面幾種類型:單金屬缸套、雙金屬缸套、陶瓷缸套、鎳基合金缸套。

單金屬缸套是經(jīng)過滲碳和高頻處理后，硬度可達到HRC58-62，具有光潔度高、耐磨損、抗腐蝕、使用壽命長的特點，適合在較溫和腐蝕性泥漿里使用。

雙金屬缸套是目前應用最為廣泛，也是用量最大的泥漿泵液力端配件之一。雙金屬缸套結合了熱鍛高磨損外套和高鉻耐磨抗腐蝕內套的優(yōu)點，外套采用優(yōu)質碳素鋼熱壓一次成型，內套采用高鉻鑄鐵離心澆鑄而成，其中外套具有高于900000psi的抗拉強度，內套經(jīng)熱處理之后硬度達到HRC62以上，能承受7000psi的泥漿壓力，其內表面光滑如鏡，內孔尺寸公差嚴格，正常使用壽命可達800小時以上。

隨著人類對全球油氣資源的開采范圍的不斷擴大，并且越來越惡劣，大量的金屬類缸套被頻繁的更換都難以保證鉆機高壓和磨損的要求，而陶瓷缸套是采用氧化鋯、氧化鋯增韌氧化鋁(ZTA)、高性能A-99氧化鋁陶瓷三大材料體系。其原材料采用高純納米氧化鋯和氧化鋁微粉，經(jīng)先進的冷壓工藝一次成型、高溫燒結、裝配，最后經(jīng)高精度研磨拋光而成，具有很高的抗折、抗張強度，很高的斷裂韌性及耐酸堿腐蝕性能。

隨著科技的不斷進步，已研制出采用新材料制成的鎳基合金缸套，其工藝為將合金材料覆著在缸套內壁，應用真空燒結技術，形成1.5mm的合金燒結層，燒結層材料選用高性能稀土鎳基合金粉材添加一種微米級的硬質合金材料，使燒結層中均勻的分布著微米級的高耐磨硬質點，有效地提高了燒結層整體的抗磨損性能，同時由于合金組織及其微小，不會發(fā)生組織剝落等現(xiàn)象。由于粉體形成良 好的合金燒結層，結合強度好，燒結層洛氏硬度達到HRC:60-64。

高性能耐磨耐腐蝕稀土合金粉體同雙金屬材料相比，首先是以鎳為基體，在此基礎上由于加入了C、Cr、B、Yb、Mn、Cu等微量元素和稀土，在鎳基體中形成NiB、Cr7C3、Cr23C6等細小的、彌散分布的硬質點，有效地提高了合金的高溫紅硬性和耐磨腐蝕性，具有優(yōu)異的綜合性能，由于Yb、Mn、Cu等元素的作用，晶粒細化、晶界凈化，合金的耐磨損性得到了很大的提高，并且抗熱沖擊性能、抗裂性能得到改善，同時，高耐磨性的合金材料也使涂層的使用壽命達到2000小時以上，最高達到4000小時左右，是普通金屬缸套5-10倍，和陶瓷缸套相媲美。耐磨損、耐高溫、高強度、高硬度、不易破損，價格遠遠低于陶瓷缸套，關鍵是提高了鉆井開采進度，降低鉆井的運輸、維修、人工、儲存等各項成本。