[发明专利]电镀非晶态铁镍钨合金防腐耐磨抽油泵

说明书

技术领域

本发明涉及油田抽油泵技术领域，具体的讲是一种电镀非晶态铁镍钨合金 防腐耐磨抽油泵。

背景技术

抽油泵主要由泵筒、柱塞、进油阀和出油阀组成。抽油泵在工作中靠抽油 机的拖动，柱塞在泵筒中上下往复运动。上冲程时，柱塞下部的出油阀关闭， 柱塞将泵筒中的原油推到泵筒外，同时下部形成真空，通过进油阀将油吸到泵 筒中来。下冲程时，进油阀关闭，油液通过柱塞及出油阀将油压到上边来，这 样不停的上下运动，就把油不断的抽吸到地面上来。由于国内油田开发大都已 到中后期开采，开发难度加大，油井环境介质不断恶化，井液中含有CO₂、H₂S 和盐水等腐蚀介质，还有砂粒等杂质，在这样恶劣的环境下抽油泵每天要往复 工作上万次，因此对抽油泵具有更高的硬度、耐磨、耐蚀等性能，从而满足现 场使用的需要。泵筒是抽油泵最重要的部件，其价值占抽油泵总价值的60％以 上。泵筒的主要失效形式是磨损和腐蚀。

目前国内泵筒内壁处理工艺主要为镀铬、镍磷镀等。目前国内普遍采用的 镀铬方法，镀铬方法耐酸碱和硫化物，不耐盐雾，耐磨性好，但六价铬对环境 污染严重。镍磷镀耐碱，不耐酸，耐磨性一般，对环境也有污染。随着国家对 环境的日益重视，亟待一种新的环保工艺来代替镀铬等工艺。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种具有良好的抗腐蚀、 疲劳性能和耐磨性能，且生产过程不污染环境的电镀非晶态铁镍钨合金防腐耐 油抽油泵。

其技术方案是：抽油泵主体结构包括泵筒、柱塞、进油阀和出油阀，在泵 筒内表面镀有一层非晶态铁镍钨防腐耐磨防护层。该防护层的厚度不低于75μ m。该防护层的电镀步骤是：电解除油-清水清洗-刻蚀-去离子水清洗-电镀 -水洗-热处理；其中电解除油是在65-75℃的除油液中处理5-10分钟，电流 密度5-10A/dm²；刻蚀是在NaNO₃溶液中电流密度5-10A/dm²，除去氧化膜，直至 暴露金属本色；电镀是采用钨合金电镀液，用氢氧化钠或氨水调PH值7-8，温 度≥70℃，电流密度5-10A/dm²，电镀时间为3-4小时；热处理是在500℃-600 ℃环境下保温1.5小时。

所述的钨合金电镀液是按下列重量体积比的原料组成：主盐硫酸镍 15-25g/L、钨酸钠30-50g/L和硫酸亚铁5-15g/L，并配以硼酸30g/L作为缓冲 剂，配以柠檬酸或柠檬酸钠75-100g/L作为络合剂，以及导电盐硫酸钠20-30 g/L。

本发明的优点是：电镀非晶态铁镍钨合金防腐耐磨抽油泵的泵筒内表面防 护层采用的是非晶态铁镍钨合金镀层，提高了抽油泵的使用寿命。由于非晶态 铁镍钨合金镀层具有长程无序、短程有序的特点，结构致密，各向同性，没有 晶界、位错和缺陷，具有显微硬度高、耐酸碱腐蚀、耐磨性好，且与基底材料 结合力好的特点。而且该电镀工艺是一种清洁的生产工艺，只需对产生的氨气 稍作处理，环保处理费用小，不会污染环境。

附图说明

附图是一种实施例的结构示意图；

附图2是泵筒的截面放大示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明一种电镀非晶态铁镍钨合金防腐耐磨抽油泵，主要结 构包括泵筒1、防护层2、柱塞3和进油阀4，其中柱塞上端连接出油罩，下部 设有出油阀。

参照附图2在泵筒1内表面镀有一层非晶态铁镍钨防腐耐磨防护层2，防护 层的厚度不低于75μm。

抽油泵泵筒1的电镀工艺流程为：电解除油-清水清洗-刻蚀-去离子水 清洗-电镀-水洗-热处理。电解除油是在70℃的除油液中处理5-10分钟，电 流密度5-10A/dm²；刻蚀是在NaNO3溶液中处理5-10分钟，电流密度5-10A/dm²， 除去氧化膜，暴露金属本色，对基体腐蚀小。电镀是采用钨合金专用电镀液， 主盐硫酸镍15-25g/L、钨酸钠30-50g/L、硫酸亚铁5-15g/L，缓冲剂硼酸30g/L， 络合剂柠檬酸或柠檬酸钠75-100g/L，导电盐硫酸钠20-30g/L，氢氧化钠或氨 水调PH值7-8，温度≥70℃，电流密度5-10A/dm²，电镀时间为3-4小时；热处 理是在500℃-600℃环境下保温1.5小时。

除油液

电镀非晶态铁镍钨合金防腐耐磨抽油泵在胜利油田大面积使用，获得用户 的高度评价。