抽油杆激光熔覆修复加工流程详解

 一、前期准备

  除油同样不容忽视，油污会阻碍激光能量的传递，影响合金粉末的熔化和铺展，进而降低熔覆层的质量。通过清洗或碱液清洗等方式，确保抽油杆表面无油污残留。

  在完成清洗、除锈、除油等预处理工作后，根据抽油杆的材质和具体使用要求，选择合适的激光熔覆粉末成为了另一个关键任务。不同的材质和使用环境对熔覆层的性能要求各异，例如，在高腐蚀环境下，需要选择具有良好耐腐蚀性的合金粉末，如含有镍、铬等元素的合金粉末;在高磨损环境中，则要选择硬度高、耐磨性好的粉末，如 WC 增强的合金粉末。同时，粉末的粒度、流动性、润湿性等物理性能也需要综合考虑，以确保在激光熔覆过程中能够均匀地输送和熔化，与基体实现良好的冶金结合。

  二、预热处理

  完成前期准备后，接下来就是预热处理环节。预热对于抽油杆激光熔覆修复加工有着重要意义，它就像运动员比赛前的热身运动，能够让抽油杆更好地适应后续的加工过程。预热的主要目的是降低熔覆过程中基体与熔覆层之间的温度梯度，减少热应力的产生，从而有效避免熔覆层出现裂纹、剥落等缺陷。

  在实际操作中，有多种工具可以用于预热，常见的有电阻加热炉和火焰焊。电阻加热炉通过电流通过电阻丝产生热量，能够控制温度，使抽油杆受热均匀。火焰焊则利用可燃气体燃烧产生的高温火焰对抽油杆进行加热，操作相对灵活，但温度控制的精度相对较低。

  预热的温度一般控制在 300℃ - 450℃之间，这个温度范围经过大量实践验证，能够在保证降低热应力的同时，避免因温度过高导致基体组织发生过度变化。预热的长度至少要达到 200mm，这样可以确保熔覆起始端有足够的热缓冲区域，减少起始端的应力集中。预热时间通常为 0.5h - 2h，具体时间会根据抽油杆的直径、材质以及预热工具的加热功率等因素进行适当调整。例如，对于直径较大的抽油杆，需要适当延长预热时间，以保证其内部也能达到均匀的预热温度。

  三、熔覆操作

  当预热处理完成后，就进入到了的熔覆操作阶段。在这个阶段，激光熔覆设备就像是一位技艺精湛的工匠，精心打造着抽油杆表面的熔覆层。使用的激光熔覆设备，通过送粉装置将预先选择好的金属粉末均匀地输送到抽油杆表面。这一过程中，送粉装置的精度和稳定性至关重要，它直接影响着粉末的输送量和分布均匀性，就如同厨师在烹饪时控制调料的添加量一样。

  与此同时，高能激光束聚焦在抽油杆表面，瞬间释放出巨大的能量，使到达的金属粉末迅速熔化。在高温下，熔化的合金粉末与抽油杆基体表面的一薄层材料相互扩散、融合，随后快速凝固和冷却，逐渐在抽油杆表面形成一层紧密结合的熔覆层。这个熔覆层就像是为抽油杆穿上了一层坚固的铠甲，赋予其优异的性能。熔覆层的厚度一般要求≥1.5mm，这样的厚度既能保证修复后的抽油杆具有足够的强度和耐磨性，又能满足实际使用中的各种工况要求 。在熔覆过程中，还需要控制激光的功率、扫描速度、光斑直径等参数，这些参数的微小变化都可能对熔覆层的质量产生显著影响。例如，激光功率过高可能导致熔覆层过热、烧损，功率过低则可能使粉末熔化不完全，影响结合强度;扫描速度过快会使熔覆层厚度不均匀，过慢则会降低生产效率。