石油钻采
▏行业需求
由于石油井下作业工况恶劣，许多井下工具长期承受载荷并在有腐蚀、磨损的工况下使用，致使其过早发生失效破坏，进而缩短寿命。例如：大型转子的轴颈、轮盘、套袖、轴瓦、石油钻铤等，然而这些零部件价格往往非常昂贵，涉及的零部件品种很多，形状复杂，工况差异较大。停产检修和更新部件，既增加材料成本，又影响油田生产，带来多方面的损失。多数石油钻采行业都会选用激光熔覆技术对大型零件进行磨损区的硬质涂层制备与修复，不需要预热，且后续加工量小，缩短了修复周期，提高了工件表面硬度、耐腐蚀及耐磨性能，大大提高部件的使用寿命。
▏激光解决方案
• 超高速激光熔覆
用于叶轮、大型转子的轴颈、套轴、轮盘等轴对称零件耐磨涂层的快速制备；因热输入低、变形小，在进行薄壁小尺寸零件的表面熔覆具有独特优势。
• 内壁激光熔覆
用于轴承套、石油钻铤等零件的内壁表面耐磨硬质涂层、耐冲刷或耐蚀涂层的制备，内表面局部缺损的快速修复，以及狭小受限位置的激光熔覆修复。
• 常规激光熔覆修复
用于受损零件的再制造、或新零件表面功能涂层的制造。如螺杆耐磨带、闸板、耐磨套的激光熔覆修复。
▏激光应用案例
• 石油钻铤内壁激光熔覆
在石油、天然气及地质勘探钻井工程中，钻铤是钻井时常使用的石油钻具。钻铤的质量及使用寿命对石油行业的经济效益的影响至关重要。因此，钻铤的使用过程中要确保抗冲击性、韧性、耐磨性、抗腐蚀性。由于传统喷涂方法制成的喷涂层与基体为机械结合，因此在冲击较大的环境中使用时经常会产生剥落现象。 亚琛联合科技研制的可适应最大深度3000mm、最小内径50mm的超长深孔内壁激光熔覆设备，具备内孔熔覆、修复、增材、淬火等多种功能，将深孔零件激光加工修复变为可能，成功挑战了内孔激光修复的最大深度。匹配的高送粉精度熔覆喷嘴、内窥式图像监测系统，可完成深孔内受损区的精确修补，在小直径、深孔钻铤内部，实现长时间、稳定熔覆加工，制备表面连续平整，机加后无缺陷的修复涂层。目前该技术已成功在石油钻铤修复再制造产品上获得应用，极大的降低了产品报废率，为客户节约大量使用成本，成为该领域中的一大技术亮点。
• 闸板激光熔覆
兼具高耐磨和耐腐蚀两种特性的表面涂层制备一直是激光熔覆领域的一大技术难点。亚琛联合科技通过精确调控粉末成分配比和熔覆过程的能量协调控制，在涂层组织内部均匀析出弥散分布的强化相，提高涂层耐磨性的同时降低应力水平，获得无裂纹、气孔缺陷并耐强酸腐蚀的优质涂层（涂层厚度0.3mm），已成功应用在平板闸阀的闸板产品上。经过实际上机72h测试证明涂层寿命提高一倍以上，无开裂、锈蚀现象，涂层平均维氏硬度高于800HV0.2。
• 螺杆激光熔覆
螺杆在机筒内转动，物料与两者之间的摩擦，使螺杆与机筒的工作表面逐渐磨损；螺杆直径逐渐缩小，机筒的内孔直径逐渐加大。这样，螺杆与机筒的配合直径间隙，随着两者的逐渐磨损而逐渐加大，造成生产量下降。激光熔覆技术可有效解决这类磨损问题，在螺杆的磨损面进行再制造修复，有效延长了螺杆使用寿命，降低了使用和维护成本。
螺杆激光熔覆
石油钻铤外壁激光熔覆
闸板激光熔覆修复
钻铤内壁激光熔覆
石油柱塞激光熔覆