[发明专利]硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备及其修复方法

权利要求书

1.一种硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备，其特征在于，包括计算机、光纤激光器、机械臂、送粉器、激光头、三维扫描仪和安装底座，所述硬质合金随钻测井工具安设于所述安装底座上，所述光纤激光器与所述激光头通过光缆连接，所述送粉器将修复材料粉末送到所述激光头的喷嘴处，所述机械臂带动所述激光头在空间内做六自由度运动，所述三维扫描仪对所述硬质合金随钻测井工具进行三维扫描，所述计算机与所述光纤激光器、机械臂、送粉器和三维扫描仪电信连接。

2.一种如权利要求1所述的硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备的修复方法，其特征在于，包括：

步骤一：清洗所述硬质合金随钻测井工具的表面油污，去除其表面氧化层；

步骤二：将所述硬质合金随钻测井工具安置在所述安装底座上的固定位置；

步骤三：通过所述三维扫描仪对所述硬质合金随钻测井工具进行三维扫描，并将扫描结果发送给所述计算机进行三维形面处理；

步骤四：通过所述计算机进行数模比对分析，进而生成进行激光熔覆所需的加工路径，并根据该路径对所述机械臂输入动作指令；

步骤五：通过所述计算机开启所述光纤激光器发出激光，同时开启所述送粉器向激光头中送去修复材料粉末，激光通过所述激光头聚焦后与修复材料粉末一起投射到所述硬质合金随钻测井工具上，所述机械臂根据之前输入的指令带动所述激光头在空间内做六自由度运动，激光沿着设定好的路径对所述硬质合金随钻测井工具进行激光熔覆；

步骤六：完成激光熔覆后，对所述硬质合金随钻测井工具进行机械精加工，使其各部位形状、尺寸均符合图纸要求；

步骤七：对完成激光修复的硬质合金随钻测井工具进行质量、装配检查，当其形状、尺寸及表面质量均合格时，结束该激光修复过程，否则返回步骤三。

3.根据权利要求2所述的硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备的修复方法，其特征在于，所述修复材料粉末包括一种以镍为主要修复材料的镍基合金粉末。

4.根据权利要求3所述的硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备的修复方法，其特征在于，所述镍基合金粉末由如下按重量百分比分配的修复材料组成：

镍：40-60；铬：2-20；铁：0.5-15；硅：2-5；碳：0.05-1。

5.根据权利要求4所述的硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备的修复方法，其特征在于，所述镍基合金粉末中还包括其他微量元素：锰、钼、硼。

6.根据权利要求2所述的硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备的修复方法，其特征在于，所述修复材料粉末包括一种以钴为主要修复材料的钴基合金粉末。

7.根据权利要求6所述的硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备的修复方法，其特征在于，所述钴基合金粉末由如下按重量百分比分配的修复材料组成：

钴：50-80；铬：10-40；钨：1-10；碳：0.1-5。

8.根据权利要求7所述的硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备的修复方法，其特征在于，所述钴基合金粉末中还包括其他微量元素：镍、铁、锰、钼、硅、硼。

9.根据权利要求3或6所述的硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备的修复方法，其特征在于，所述修复材料粉末由如下按重量百分比分配的修复材料组成：

镍基合金粉末或钴基合金粉末：20-100；碳化钨粉末：0-80；

所述镍基合金粉末或钴基合金粉末与所述碳化钨粉末的颗粒度分别为45-150微米和10-150微米。

10.根据权利要求4或7所述的硬质合金随钻测井工具激光自动化修复设备的修复方法，其特征在于，所述光纤激光器发出的激光的激光功率为100-2000瓦，激光扫描速度为1-50毫米每秒，激光离焦量为2-20毫米，所述送粉器的送粉流量为2-10克每分钟。