化学镀镍对泥浆泵缸套内壁的表面改性研究
本文选题:缸套 切入点:化学镀镍 出处:《长江大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:钻井泥浆泵是油气开采工程中的关键设备,在钻井液循环系统中,泥浆泵处于核心地位。泥浆泵活塞缸套性能好坏直接影响泥浆循环的效率,由于循环液中存在各种化学成分,使得工作条件更为复杂,对泥浆泵缸套摩擦副造成强烈的破坏,且泥浆泵缸套一经磨损失效后不能修复利用,造成了巨大的浪费。在近些年的石油开采生产实践中,对钻井泵功率和排量都提出了更高的要求,钻井泵缸套在工作时受到的压力和压强迅速提高,在这种高压高速的生产条件下,钻井泵缸套受到的机械磨损和腐蚀也越来越严峻,难以支撑长时间的开采工作。研究如何提高泵缸套的抗承载能力、耐磨损、抗碱性腐蚀、耐高压性能,具有重要意义。材料表面镀层是常用的表面改性技术,化学镀工艺由于具有不需要外接电源,获得的镀层分布均匀、组织致密性好和美感好等优点,已逐渐成为一种重要的表面处理技术。化学镀镍涂层附着力强,抗腐蚀性能优良、附着力高、耐磨性强,能够大幅度提升泥浆泵活塞缸套的使用寿命。本论文探讨了化学镀镍的技术特点,研究了与其相关的基体材料制备技术,分析了镀液的成分及作用,获得了不同镀层厚度、不同热处理条件下的42CrMo镀层试样。针对实验获得的镀层试样,采用失重法和电化学法测定镀层试样的耐腐蚀性能,研究指出采用镀镍涂层能够改善试样表面的耐腐蚀性能,对于提高工件的耐腐蚀能力具有重要作用;镀层厚度对镀层的耐腐蚀性能具有重要影响,失重法研究指出,较厚的镀层不能改善耐腐蚀性能,反而可能恶化零件的性能;镀层的热处理状态直接影响镍磷涂层结构的组织结构,不合理的热处理温度和保温时间将会恶化组织并产生晶体缺陷,从而降低其耐腐蚀性能。最后,论文对化学镀镍处理的试样进行疲劳实验,研究镀层处理后的疲劳性能,研究指出,42CrMo材料采用化学镀镍之后,试样的疲劳强度大幅度降低,同时采用热处理之后的试样其疲劳强度更低。因此,采用化学镀镍的工艺处理泥浆泵缸套内壁能提高缸套内壁的腐蚀疲劳性能,延长泥浆泵缸套的使用寿命。
[Abstract]:Drilling mud pump is the key equipment in oil and gas exploitation engineering. In drilling fluid circulation system, mud pump is the core. The performance of piston cylinder liner of mud pump directly affects the efficiency of mud circulation. It makes the working conditions more complicated, and causes strong damage to the friction pair of mud pump cylinder liner, and the slurry pump cylinder liner can not be repaired and used once it is worn out, which results in a huge waste. In recent years, in the practice of oil production, Higher requirements for drilling pump power and displacement have been put forward. The pressure and pressure of drilling pump cylinder liner are increasing rapidly while working. Under such high pressure and high speed production conditions, the drilling pump cylinder liner is subjected to more and more severe mechanical wear and corrosion. It is very important to study how to improve the bearing capacity, wear resistance, alkali corrosion resistance and high pressure resistance of pump cylinder liner. The electroless plating process has become an important surface treatment technology because of its advantages of uniform distribution, good microstructure density and good aesthetic feeling without external power supply. The electroless nickel coating has strong adhesion and good corrosion resistance. This paper discusses the technical characteristics of electroless nickel plating, studies the preparation technology of substrate material related to it, and analyzes the composition and function of the bath. The 42CrMo coating samples with different coating thickness and different heat treatment conditions were obtained. The corrosion resistance of the coating samples was measured by weightlessness method and electrochemical method. It is pointed out that the corrosion resistance of the sample surface can be improved by nickel coating, and the corrosion resistance of workpiece can be improved, and the thickness of the coating has an important effect on the corrosion resistance of the coating. The thicker coating can not improve the corrosion resistance, but may worsen the properties of the parts, and the heat treatment state of the coating directly affects the microstructure of the nickel-phosphorus coating structure. Unreasonable heat treatment temperature and holding time will worsen the microstructure and produce crystal defects, thus reducing its corrosion resistance. Finally, the fatigue test of electroless nickel plated samples is carried out to study the fatigue properties of electroless nickel plating. It is pointed out that after electroless nickel plating, the fatigue strength of 42CrMo sample decreases significantly, and the fatigue strength of the sample treated with heat treatment is lower. Using electroless nickel plating process to treat the inner wall of slurry pump cylinder liner can improve the corrosion fatigue performance of cylinder liner and prolong the service life of slurry pump cylinder liner.
【学位授予单位】:长江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE982
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 蒙铁桥;铝合金化学镀镍工艺[J];材料保护;2000年02期
2 王海燕,于秀娟,周定,马焕明;国内外化学镀镍老化液净化再生技术研究现状[J];材料保护;2000年07期
3 沈伟;化学镀镍的成本与价格[J];材料保护;2000年10期
4 王海燕,于秀娟,周定,马焕明;化学镀镍老化液再生技术研究现状[J];电镀与涂饰;2000年02期
5 欧阳新平,罗浩江;低温化学镀镍研究进展[J];电镀与涂饰;2000年03期
6 刘汝涛,高灿柱,杨景和,鹿玉理,张继有;影响化学镀镍稳定性因素的研究[J];表面技术;2001年01期
7 何东亚;化学镀镍磷合金镀槽的处理方法[J];材料保护;2001年10期
8 姜晓霞;如何正确认识化学镀镍高新技术——兼论目前国内化学镀镍市场的一些问题[J];中国表面工程;2001年01期
9 王文忠;铝及其合金化学镀镍[J];电镀与环保;2001年04期
10 张永锋,崔昭霞,马玲俊;化学镀镍超载荷稳定性试验[J];电镀与环保;2001年04期
相关会议论文 前10条
1 刘定富;王国海;;提高化学镀镍溶液使用寿命的务虚分析[A];2010’(贵阳)低碳环保表面工程学术论坛论文集[C];2010年
2 刘青松;刘朝阳;;化学镀镍液的处理及其老化液中镍盐的回收[A];2000年晋冀鲁豫鄂蒙六省区机械工程学会学术研讨会论文集(河南分册)[C];2000年
3 王成祥;;采用特种活化剂在铝合金轮毂直接化学镀镍的新工艺[A];第四届全国车轮和轮毂制造技术国际研讨会论文集[C];2011年
4 谢国庆;曾埙;陆熊掌;蔡达金;;金属化学镀镍光亮镀[A];中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2000年
5 曹喜峰;;微孔中化学镀镍的应用[A];第七届全国化学镀会议论文集[C];2004年
6 沈伟;张钦京;;美国化学镀镍年会论文综述[A];第七届全国化学镀会议论文集[C];2004年
7 张钦京;杨德钧;;12年回顾——我国化学镀技术交流与发展巡礼[A];第七届全国化学镀会议论文集[C];2004年
8 李能斌;罗韦因;刘钧泉;;国内外化学镀镍清洁生产技术概况[A];2005'(贵阳)表面工程技术创新研讨会论文集[C];2005年
9 王殿龙;武巍;戴长松;;无铅无镉光亮化学镀镍稳定性的研究[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
10 陆剑芳;;化学镀镍连续生产工艺研究[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年
相关重要报纸文章 前4条
1 记者 黄文;化学镀镍为设备穿上防腐外衣[N];中国石化报;2000年
2 杨雄飞;钢筋化学镀镍动力学及镀层特性[N];世界金属导报;2010年
3 记者 王振华 通讯员 黄文;金陵石化推出化学镀镍技术[N];中国化工报;2000年
4 刘桂华;高端防腐技术打造精品[N];中国房地产报;2005年
相关博士学位论文 前6条
1 崔国峰;化学镀镍磷合金过程中磷的析出及其对镀层性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 黄金田;木材化学镀镍及木质电磁屏蔽材料的制备[D];北京林业大学;2004年
3 谢治辉;镁合金化学镀镍溶液及其界面反应机理研究[D];湖南大学;2013年
4 陈晋日(TRAN TAN NHAT);铝、镁合金化学镀镍机理与工艺研究[D];湖南大学;2012年
5 胡光辉;化学镀镍中添加剂作用和活化过程的机理研究[D];厦门大学;2004年
6 雷细平;镁合金沉积耐蚀金属镀层机理及工艺研究[D];湖南大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 范峥;化学镀镍新配方的开发及其废液的处理与回收再生[D];西北大学;2009年
2 冯燕;化学镀镍及其老化液处理的研究[D];浙江工业大学;2009年
3 王玮;综合法再生化学镀镍老化液的研究[D];大连理工大学;2010年
4 刘洋;化学镀镍废水中污染物去除工艺的研究[D];华南理工大学;2015年
5 黄平;丙烯酸树脂微球化学镀镍的制备工艺研究[D];昆明理工大学;2015年
6 朱理北;Ni-P-SiC复合化学镀的工艺与性能研究[D];沈阳理工大学;2015年
7 杨苗苗;基于生物学效应的电磁防护织物功能性研究[D];西安工程大学;2015年
8 宋贡生;铝基表面化学镀Ni-P/Ni-Mo-P组合镀层的制备及性能研究[D];沈阳工业大学;2016年
9 郑秋麟;电工纯铁端面齿盘化学镀镍磷及热处理工艺研究[D];清华大学;2015年
10 赖福东;化学镀Ni-Pd-P合金工艺的研究[D];广东工业大学;2016年
,本文编号:1602304
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/1602304.html