Способ восстановления деталей с трещинами

 

Изобретение касается восстановления деталей с трепщнами методом поверхностно-пластического деформирования и может быть использовано при обработке глубиннонасосных штанг. Цель - повьппение срока службы путем предупреяоденияiроста усталостных трещин . Для ремонта штанг, имеющих на поверхности трещины,проводят поверхностно-пластическое деформирование, затем осуществляют металлизацию поверхности алюминием в среде азота с оптимальной толщиной 0,15-0,18 мм. Пластическую-деформацию и металлизацию многократно чередуют, а пластическое поверхностное деформирование осуществляют ударными элементами, диаметр которых в 1,5-2,0 больше глубины трещины. После этого наносят полимерное покрытие. (Л

Взамен ранее изданного

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) (S1) 4 С 21 )) 8/00 С 23 С 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Фее )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, " „

М ABT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ я. г (21) 3725957/31-02 (22) 12.04.84 (46) 30.12.87. Бюл, )1- 48 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Б.В;Копей, Я.Т.Федорович, С.И.Тараевский и В.Н.Протасов (53) 62).785.79 (088.8) (56) Саверии М.М. Дробеструйный наклеп. — М., Машгиз, 1955, с. 57.

Патент США К 4045591, кл. Е 21 В 17/00, С 23 С 7/00, опублик. 1977. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение касается восстановления деталей с трещинами методом поверхностно-пластического деформирования и может быть использовано при обработке глубиннонасосных штанг.

Цель — повышение срока службы путем предупреждения роста усталостных трещин. Для ремонта штанг, имеющих на поверхности трещины, проводят поверхностно-пластическое деформирование, затем осуществляют металлизацию поверхности алюминием в среде азота с оптимальной толщиной 0,15-0,18 мм.

Пластическую. деформацию и металлизацию многократно чередуют, а пластическое поверхностное деформирование осуществляют ударными элементами, диаметр которых в 1,5-2,0 больше глубины трещины. После этого наносят Е

Ф полимерное покрытие.

11 78780 порядка 0,820

50

Изобретение касается восстановления деталей с трещинами методом поверхностно-пластического деформирования и может быть использовано при обработке глубинно-насосных штанг.

Цель изобретения — повышение срока службы путем предупреждения роста усталостных трещин.

Сущность изобретения заключается в том, что процессы поверхностного упрочнения ударными элементами и металлиэацию металлом анода в среде инертного газа многократно чередуют. Причем поверхностное упрощение осуществляют ударными элементами, имеющими диаметр в 1,5-2,0 раза больше глубины усталостной трещины.

Металлизация в сочетании с наклепом позволяет уплотнить наносимый мягкий металл анода в трещинах, осуществить протекание этого металла внутрь трещин, обеспечить большую площадь фактического контакта металлизованного слоя с основой, активизировать поверхность для обеспечения более высокой адгезионной способности с последующим полимерным лакокрасочным покрытием, создать в металлизационном покрытйи напряжения сжатия с более высоким сопротивлением усталости. Защитный металл анода, обладающий отрицательным электродным потенциалом, по сравнению с метаЛлом изделия, после нанесения на поверхность детали предотвращает электрохимические процессы в вершине усталостной трещины и препятствуют ее росту. Толщина слоя металлизационного покрытия составляет 0,15-0,18 мм.

После многократно чередующегося процесса металлизации и пластической деформации на поверхность детали наносят полимерное покрытие, что позволяет осуществить механическую изоляцию поверхности изделия от влияния коррозионно-агрессивной среды. Толщина полимерного покрытия 0,15-0,3 мм.

Пример. Проводили восстановление (ремонт) глубинно-насосных штанг, изготовленных иэ стали 20Н2М, диаметром 22 мм, длиной 8 м (ГОСТ 13877-80).

Штанги отработали в скважине, продукцией которой является нефть с содержанием пластовой воды до ЗОБ, 3 года и на их поверхности зародилисьтреЦины усталости длиной от 1,5 мм до 2,0 мм, глубиной

l,0 мм.

Поверхностно-пластическое деформирование ремонтируемых штанг осуществляли смесью колотой и круглой дроби диаметром от 0,5 мм до 4,0 мм в течение 30-180 с.

Оптимальные величины остаточных

10.напряжений сжатия I u II-го рода получены при соотношении диаметра ударного элемента (d> „) и глубины дефекта (трещины) Ьде ppВи = (1 5

После поверхностно-пластического деформирования осуществлялась металлизация тела восстанавливаемой штанги алюминием в среде азота при температуре и давлении окружающего воздуха. Металлизацию проводили в течение

45-180 с. Как показала практика эксплуатации восстановленных штанг, оптимальной толщиной металлиэационного слоя является величина 0,15-0,18 мм.

Процесс пластического деформирования и металлизации многократно чередовали .

Нанесение полимера осуществлялось методом электростатического осаждения полярного порошка на подогретую о до 200 поверхность штанги в течение 45 с.

3а это время по всей поверхности штанги образуется равномерная тонкая полимерная пленка, толщиной 0,150,30 мм.

1.

Ресурс работы новых серийных насосных штанг в нефтяных скважинах не превышает обычно трех лет, после чего в них развиваются критические трещины усталости, приводящие к поломкам. При восстановлении глубиннонасосных штанг с трещинами, по предложенному способу, их срок службы увеличивается до 5 лет.

Формула изобретения

Способ восстановления деталей, преимущественно с трещинами, включающий пластическое деформирование поверхности детали ударными элементами, металлизацию металлом анода в среде. защитного газа, нанесение покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы деталей путем предупреждения роста уста1178780

Составитель А.Кулемин

Техред Л.Олийнык . Корректор И.Муска

Редактор С. Титова

Заказ 6419

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35 Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лостных трещин, плстическое деформн- больше глубины трещины, а пластичесрование осуществляют ударными элемен- кое деформирование и металлизацию тами, диаметр которых в 1,5-2,0 раза .многократно чередуют.