مزایای پردازش روکش لیزری میلههای مکنده
میلههای مکنده ابزاری ضروری و مهم در فرآیند استخراج نفت هستند. آنها برای مدت طولانی در محیطهای سخت کار میکنند و مستعد آسیبهای مختلفی مانند سایش و خوردگی هستند که عمر مفید آنها را کوتاه کرده و دفعات تعویض را افزایش میدهد و فشار هزینه قابل توجهی را به تولید میدان نفتی وارد میکند. با این حال، با توسعه و کاربرد فناوری روکش لیزری، تعمیر و استفاده مجدد از میلههای مکنده امکانپذیر شده است که نه تنها هزینه تولید نفت را به میزان زیادی کاهش میدهد، بلکه مزایای اقتصادی کلی میدان نفتی را نیز بهبود میبخشد.
۱. اصل فناوری پردازش تعمیر روکش فلزی با لیزر برای میلههای مکنده
پردازش تعمیر روکش لیزری میلههای مکنده، شاخهای مهم در زمینه فناوری اصلاح سطح مواد است. طبق تعریف، از پرتو لیزر پرانرژی به عنوان منبع گرما برای رساندن دقیق پودر آلیاژ خاص به قسمت آسیبدیده میله مکنده استفاده میکند. تحت انرژی بالای پرتو لیزر، پودر آلیاژ به سرعت ذوب میشود و همزمان با یک لایه نازک از ماده روی سطح ماتریس میله مکنده، ذوب میشود. پس از خنک شدن سریع، یک لایه روکش که به صورت متالورژیکی به ماتریس متصل شده است، روی سطح میله مکنده تشکیل میشود.
۲. در مقایسه با روشهای تعمیر سنتی، پردازش تعمیر روکش فلزی میلههای پمپ با لیزر مزایای قابل توجهی دارد که عمدتاً در جنبههای زیر منعکس میشود:
۱) استحکام پیوند متالورژیکی بالا: روکشکاری لیزری از پرتو لیزر پرانرژی برای ذوب جزئی سطح قطعه کار استفاده میکند و همزمان پودر آلیاژ را به طور کامل ذوب میکند تا یک پوشش متراکم تشکیل دهد که به صورت متالورژیکی به زیرلایه متصل شده است. این روش اتصال نه تنها از استحکام بالایی برخوردار است، بلکه دارای ساختار پوشش متراکم و بدون نقصهایی مانند ترک نیز میباشد.
2) مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی: روکش لیزری میتواند یک لایه آلیاژی با مقاومت در برابر خوردگی عالی و مقاومت در برابر سایش روی سطح قطعات فولادی کربنی معمولی تشکیل دهد و از این طریق مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی میله پمپ را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و عمر مفید آن را افزایش دهد.
۳) کاهش هزینهها و مصرف انرژی: فناوری روکشکاری لیزری میتواند سطوح آلیاژی با کارایی بالا را روی زیرلایههای کمهزینه آماده کند و در هزینههای مواد صرفهجویی کند. در عین حال، به دلیل گرمای ورودی کم و تغییر شکل کم فرآیند روکشکاری لیزری، حجم پردازش بعدی کوچک است که این امر باعث کاهش بیشتر مصرف انرژی و هزینههای پردازش میشود.
۴) کیفیت بالای روکش: پوشش حاصل از روکشکاری لیزری نرخ رقیقسازی پایینی دارد (عموماً کمتر از ۵٪) و به طور محکم به صورت متالورژیکی پیوند خورده یا به صورت سطحی با زیرلایه پخش میشود. علاوه بر این، ترکیب پوشش و رقیقسازی قابل کنترل هستند که کیفیت بالای پوشش را تضمین میکند. ۵. انعطافپذیری خوب: فناوری روکشکاری لیزری میتواند تعمیر روکشکاری دقیق سطوح قطعه کار با شکل پیچیده را انجام دهد و برای تعمیر میلههای پمپ از مواد و اشکال مختلف مناسب است.
