[发明专利]一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆及加工工艺

权利要求书

1.一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆，其特征在于：包括基材、打底层和镍基合金复合涂层，所述打底层为纯镍层，所述镍基合金复合涂层包括软质过渡层和镍基合金基础涂层，所述镍基合金基础涂层为含有铜的镍基自熔合金涂层，所述软质过渡层和所述镍基合金基础涂层之间分层间隔分布，且所述镍基合金复合涂层的第一层和最后一层均为所述镍基合金基础涂层。

2.如权利要求1所述的一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述软质过渡层的结构可为单层结构的纯镍层，或者纯铜层，或者单层结构的镍和铜的混合层，按质量百分比计，所述镍和铜的混合层中镍和铜的厚度比例为1:1-1:3；所述软质过渡层的结构也可以为镍和铜的复合涂层。

3.如权利要求2所述的一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述镍和铜的复合涂层的结构可以为三层结构的镍层/铜层/镍层，所述镍层/铜层/镍层的厚度比例范围为1：(1-3)：1；所述镍和铜的复合涂层的结构也可以为三层结构的镍层/镍和铜混合层/镍层，所述镍层/镍和铜混合层/镍层的厚度比例范围为1：(2-5)：1，按质量百分比计，所述三层结构中镍和铜混合层中镍和铜的厚度比例为1:1-1:3。

4.如权利要求1所述的一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述打底层的厚度为100-500纳米，所述镍基合金复合涂层的厚度为0.1-0.5毫米，所述软质过渡层的单层厚度为100-1000纳米，所述镍基合金基础涂层的单层厚度为40-100微米。

5.如权利要求1所述的一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述镍基合金基础涂层的化学成分按照质量百分含量分别为：C：0％～0.80％，Si：2.0％～4.0％，B：1.5％～4.5％，Cr：5.0％～15.0％，Cu：3.0％～10.0％，Fe≤5.0％，余量为镍，所述镍基合金基础涂层由粒度为40-80微米的含有铜的镍基自熔合金粉末制备而成。

6.如权利要求1所述的一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述打底层为粒度50-100纳米的纯镍粉末制备而成。

7.如权利要求2所述的一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述软质过渡层所使用的纯镍粉末和纯铜粉末的粒度为50-100纳米。

8.如权利要求1所述的一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述打底层和所述镍基合金复合涂层均采用预粘结工艺和重熔工艺制备而成。

9.如权利要求1所述的一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆，其特征在于：所述镍基合金复合涂层重熔工艺进行的同时喷涂一层所述打底层的纯镍粉末。

10.权利要求1-9任一项所述的一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆的加工工艺，包括以下步骤：

(1)准备好经过净化和粗化的钢质抽油光杆基材；

(2)采用有机粘结剂的预粘结工艺，在抽油光杆基体的中间杆体部位上按顺序进行所述打底层和所述镍基合金复合涂层的预粘结，首先是打底层，然后是第一层所述镍基合金基础涂层，接着是所述软质过渡层，接下来根据厚度需要重复所述镍基合金基础涂层和所述软质过渡层，直到最后一层所述镍基合金基础涂层，最终获得厚度为100-500纳米的所述打底层，厚度为0.1-0.5毫米的所述镍基合金复合涂层，所述软质过渡层的结构可根据实际情况和抽油光杆的服役要求进行选择；

(3)待上一步骤中的预粘结涂层充分固化后，采用感应加热线圈进行重熔处理，根据所述镍基合金复合涂层的组成结构和厚度选择相应的加热频率、功率，并配合相应的抽油光杆行进速度和转动速度，获得良好的重熔效果，使表面涂层出现镜面；

(4)当上一步骤中涂层表面出现镜面效应时，同时喷涂一层厚度不超过200纳米的所述打底层的纯镍粉末，利用镜面效应的涂层表面的高温将所喷涂的纯镍粉末熔化；

(5)将上一步骤中制备得到的抽油光杆保持转动，直到表面涂层的温度降至室温，然后采用不同目数的砂带从粗到细逐级对抽油光杆表面的合金涂层进行打磨和抛光；

(6)获得一种包含软质过渡层的镍基合金涂层抽油光杆。