双金属缸套现场试验优化

1978年，以1号耐磨铸铁为内衬，试制了4只装配式双金属缸套（NB₈-600泵，φ150mm），缸套的外套为50钢正火，内衬的实际化学成分和实物硬度列于表7。缸套的工艺流程如图6所示。

我们将2号、3号缸套送往华北油田32668钻井队使用，1号、4号缸套送往长庆油田32753钻井队使用。2号、3号在泵压12～15MPa，含砂量0.5%～7%，冲次56～58min^-1的情况下，分别使用了1163h和1150h。1号、4号缸套在含砂量较低的情况下，使用1600h后仍在继续使用。与2号、3号缸套同泵使用的三元共渗缸套，只有600h的寿命，而中碳钢淬火缸套的平均寿命是200h左右。经华北油田评定，双金属缸套的寿命相当于三元共渗缸套2倍以上，相当于中碳钢中频淬火缸套4倍以上。

从缸套内表面的磨损情况来看，双金属缸套与一般缸套也大不一样。3号双金属缸套仅仅由于内表面磨大到直径151.75mm而报废，其表面呈镜面，无任何刺伤。如果有相应尺寸的活塞的话，这只缸套继续使用下去是没有问题的。2号缸套内表面也呈镜面，中部有几条长30～40mm、最宽处宽5～7mm、最深处深1mm的磨槽，槽底及槽边光滑。而三元共渗缸套磨损后，内表面沿活塞行程方向出现数道刺槽，最深的可达2.5mm，最长的可贯通整个缸套，刺槽口窄底宽，缸套内径磨大3.2mm。三元共渗缸套在磨损形式上的这些特点，与三元共渗硬化层较薄有关。而双金属缸套内衬是厚6～8mm以上、硬度很高的高铬耐磨铸铁，即使失去表面层，而次表面仍然耐磨，因此不易形成深而长及口窄底宽的刺槽。由此，我们设想，如果能生产和供应比标准活塞直径稍大的活塞（如活塞直径可调或级别较多），就可以使现场使用中直径磨大的双金属缸套继续使用。对那些稍有磨槽的缸套，在油田机修厂略加修磨，也可继续使用。这些回用的缸套，可以达到与新出厂的缸套具有同等的质量和寿命。这样，一只双金属缸套就可以变成两只或几只，达到少花钱、多办事的良好效果。(www.xing528.com)

表7 试验缸套的化学成分和硬度

图6 装配式双金属缸套的工艺流程