大家都知道(dao)石油是(shi)一種重(zhong)要的能源。

但在(zai)石油采集中，我國平(ping)均(jun)每年(nian)發(fa)生500多起(qi)鉆具失效事故，造(zao)成(cheng)了嚴重的經濟損失，耗(hao)費數千(qian)萬美(mei)元各(ge)種規格的進口井下鉆具。

單憑優選(xuan)材料(liao)來讓石(shi)油機械(xie)設備要達(da)到具有高(gao)抗(kang)性(抵御惡(e)劣工況的(de)性能(neng))、高(gao)強度、高(gao)耐磨、優良(liang)自潤滑(hua)性、耐腐蝕和耐沖蝕等綜(zong)合(he)性能(neng)的(de)要求是不夠(gou)的(de)，還得配(pei)上材料(liao)表面處理(li)工藝來提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)綜(zong)合(he)性能(neng)。

激光表(biao)面處理技術(shu)以其技術(shu)優勢，作用甚(shen)大。

圖1 石(shi)油采集現場圖

1

激光表面(mian)處理(li)技術是什么(me)？

激光(guang)(guang)表面處(chu)理技術是一種熱加工方(fang)式，利用激光(guang)(guang)的高能(neng)量對工件(jian)進行處(chu)理。

激光(guang)束(shu)照射工件表面(mian)使材(cai)料(liao)進行無損加(jia)熱，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)使之熔化、蒸發、氣化并濺(jian)出(chu)，隨后(hou)激光(guang)束(shu)被切(qie)斷或移開(kai)，工件表面(mian)快速冷凝達到表面(mian)改性的(de)目(mu)的(de)。激光(guang)具有高(gao)(gao)能量、高(gao)(gao)密度(du)的(de)特性，功率密度(du)可達108~1010W/cm2，溫(wen)(wen)度(du)可達10000 ℃以上，可實(shi)現無接觸(chu)加(jia)工，非常(chang)適合進行材(cai)料(liao)表面(mian)處理。

激光表面處理技術具有以下特點：

1) 激光束易于傳(chuan)輸和(he)導向，可對工件局部或(huo)復雜零件表(biao)面(mian)和(he)內(nei)部進行(xing)處理;

2) 能量作用集中，加工時(shi)間短(duan)，熱影響(xiang)區小(xiao)，工件變(bian)形小(xiao);

3) 極易與數控(kong)系統(tong)配合(he)，實現自動化(hua)控(kong)制，勞動生產率高;

4) 加工(gong)成(cheng)本低(di)，節省能源，不造成(cheng)環境污染;

5) 通常只能(neng)處(chu)理一些薄板金屬，不適(shi)宜處(chu)理較厚的(de)板材;

6) 激光對人眼的傷害性可能影響工作人員(yuan)的安(an)全，須致力于發(fa)展安(an)全設施。

它可以改善材料表面的力學性能、冶金性能、物理性能，從而提高零件、工件的耐磨、耐蝕、耐疲勞等性能，大體分為激光淬火、激光熔覆、激光合金化、激光沖擊硬化和激光非晶化等。

2

不(bu)同激(ji)光表面處理技術及應用

石(shi)油(you)機械中主要用于(yu)發電機轉子(zi)軸(zhou)承位(wei)置再制(zhi)(zhi)造(zao)，汽輪(lun)機葉(xie)片(pian)、轉子(zi)再制(zhi)(zhi)造(zao)，煙機輪(lun)盤再制(zhi)(zhi)造(zao)，各種腐(fu)蝕性泵體表面激(ji)光(guang)耐蝕熔覆(fu)(fu)，石(shi)油(you)輸送管道激(ji)光(guang)強化，石(shi)油(you)開采平臺鉆井螺(luo)桿及扶正器、穩定器等(deng)零(ling)部件表面的激(ji)光(guang)防腐(fu)、耐磨熔覆(fu)(fu)等(deng)都會(hui)用到激(ji)光(guang)表面處理技(ji)術。

國(guo)內許多公(gong)司、科(ke)研(yan)院(yuan)(yuan)(yuan)所(suo)、高(gao)校等(deng)都致(zhi)(zhi)力(li)于(yu)(yu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)表面(mian)處(chu)理的(de)研(yan)究(jiu)，如武漢華工激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)工程有限(xian)責(ze)任公(gong)司、中(zhong)國(guo)科(ke)學院(yuan)(yuan)(yuan)長春光(guang)(guang)(guang)學精密機械與(yu)物理研(yan)究(jiu)所(suo)、中(zhong)國(guo)科(ke)學院(yuan)(yuan)(yuan)半導體(ti)(ti)研(yan)究(jiu)所(suo)、清(qing)(qing)華大學等(deng)。中(zhong)國(guo)科(ke)學院(yuan)(yuan)(yuan)半導體(ti)(ti)研(yan)究(jiu)所(suo)全固態(tai)光(guang)(guang)(guang)源實驗室致(zhi)(zhi)力(li)于(yu)(yu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)清(qing)(qing)洗、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)熔覆(fu)的(de)研(yan)究(jiu)。清(qing)(qing)華大學鐘(zhong)敏霖課題組長年(nian)致(zhi)(zhi)力(li)于(yu)(yu)研(yan)究(jiu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)合金化、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)熔覆(fu)、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)微納加工等(deng)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)表面(mian)處(chu)理技(ji)術，且處(chu)于(yu)(yu)國(guo)內外(wai)領先水平。

01

激光淬火

與常規(gui)表(biao)(biao)面淬火(huo)相比：激光(guang)淬火(huo)具有加熱速度(du)極(ji)快(kuai)、冷(leng)卻速度(du)也很快(kuai)、不(bu)需要(yao)冷(leng)卻介質、表(biao)(biao)面粗糙(cao)度(du)高(gao)、表(biao)(biao)面硬度(du)高(gao)、一般不(bu)需回火(huo)等(deng)優點。

與常規(gui)淬火相比(bi)，激光淬火得到(dao)的(de)硬度(du)提高(gao)(gao)15%~20%，耐磨性提高(gao)(gao)2~4倍，同(tong)時硬化層的(de)耐腐(fu)蝕性也極大(da)地提高(gao)(gao)，工件綜合機械性能良好，甚至可使普通材料達到(dao)優質材料所具有的(de)強度(du)和硬度(du)。

但激(ji)光(guang)表面淬火技術(shu)的(de)使(shi)用局限(xian)性也(ye)比(bi)(bi)較大，適(shi)用于(yu)需(xu)表面硬化且淬硬層較淺的(de)零件。因此，激(ji)光(guang)表面淬火工(gong)藝通常應用在不(bu)需(xu)要整體淬硬、工(gong)件精度要求高(gao)，或者用其他淬火方(fang)式難以處理，以及形狀復雜需(xu)要進一步(bu)提高(gao)硬度、耐磨性的(de)工(gong)件上，比(bi)(bi)較適(shi)合齒輪(lun)、曲軸(zhou)、氣(qi)缸(gang)、整體泵(beng)泵(beng)筒等(deng)(deng)細長管(guan)類的(de)表面處理。激(ji)光(guang)淬火已經應用于(yu)組(zu)合泵(beng)缸(gang)套、整體泵(beng)泵(beng)筒、油管(guan)螺紋和(he)鉆桿接頭螺紋等(deng)(deng)零件的(de)表面改(gai)性，有(you)效提高(gao)了零件的(de)耐磨性、延長了使(shi)用壽命和(he)更換周期。

國內激(ji)光(guang)淬(cui)火經過幾十年(nian)的(de)(de)發展，在(zai)研發及應用方(fang)面(mian)(mian)取得了(le)極大的(de)(de)進步，然而相比(bi)國際領(ling)先(xian)水平仍存在(zai)較(jiao)大的(de)(de)差距，但是(shi)其(qi)相較(jiao)于傳統淬(cui)火方(fang)法具(ju)有很大的(de)(de)優越性，因此越來越受重(zhong)視。激(ji)光(guang)淬(cui)火作為石油機(ji)械激(ji)光(guang)表面(mian)(mian)處理(li)技(ji)術(shu)最常(chang)用的(de)(de)加工方(fang)式，目前依(yi)然是(shi)研究的(de)(de)熱點，對各(ge)種金屬(shu)材料表面(mian)(mian)激(ji)光(guang)淬(cui)火的(de)(de)研究一(yi)直沒有停止，如20CrMnTi齒輪鋼(gang)、35CrMoA、42CrMo、45鋼(gang)等石油機(ji)械設備(bei)常(chang)用鋼(gang)的(de)(de)激(ji)光(guang)淬(cui)火技(ji)術(shu)等。

02

激光熔覆

圖2 激光(guang)熔覆(fu)

激(ji)光(guang)熔(rong)(rong)覆通過在基材(cai)(cai)表(biao)(biao)面(mian)添加(jia)熔(rong)(rong)覆材(cai)(cai)料，利(li)用(yong)高(gao)能量密(mi)度激(ji)光(guang)束(shu)將(jiang)不同成分(fen)和(he)性(xing)(xing)能的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)與基材(cai)(cai)表(biao)(biao)層快速(su)熔(rong)(rong)化，在基材(cai)(cai)表(biao)(biao)面(mian)形成與基材(cai)(cai)具(ju)有(you)完全不同成分(fen)和(he)性(xing)(xing)能的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)層，具(ju)體工(gong)藝示意圖(tu)如下圖(tu)所(suo)示。

圖3 激光熔覆示意圖

熔(rong)覆(fu)材料主要分為(wei)金(jin)屬粉末、陶瓷粉末和復合(he)粉末。激光熔(rong)覆(fu)層(ceng)因(yin)具(ju)(ju)有良(liang)好的結合(he)強(qiang)度和高硬度，同其(qi)他涂(tu)層(ceng)技(ji)術相比(bi)，具(ju)(ju)有以下特點：

冷(leng)卻速(su)度快；

熱(re)輸(shu)入和畸(ji)變較小，涂層稀釋率低(一般小于5%)，與基體呈(cheng)冶(ye)金結(jie)合；

能(neng)進行(xing)選區熔覆，材料消耗(hao)少，具有卓越的性(xing)能(neng)價(jia)格比；

光束瞄準可以使難以接近的區域熔覆，綠色(se)無污染。

作(zuo)為(wei)一種高效的增材制造工藝，激光(guang)熔(rong)覆(fu)在石(shi)油(you)機(ji)械(xie)設備(bei)中常(chang)用于石(shi)油(you)管道閥門(men)、注(zhu)水泵(beng)柱塞、抽油(you)光(guang)桿和壓裂泵(beng)閥座等高附(fu)加(jia)值(zhi)零件的表面強化和修復(fu)。

從研究(jiu)上(shang)來(lai)說(shuo)，中國石油遼陽(yang)(yang)石化(hua)分公司(si)設備檢修部孫全研究(jiu)了激光熔(rong)覆技(ji)術對煉油廠火炬氣螺桿壓(ya)縮機殼體及(ji)陰陽(yang)(yang)轉子的修復(fu)(fu)(fu)情(qing)況(kuang)，采(cai)用多層(ceng)熔(rong)覆工藝(yi)，大(da)面積熔(rong)覆取(qu)得成功，修復(fu)(fu)(fu)后設備功能(neng)恢復(fu)(fu)(fu)良(liang)好，壓(ya)縮量(liang)基(ji)本(ben)滿足生(sheng)產(chan)工藝(yi)要求。

中國石(shi)油工(gong)程建(jian)設公司張再良等以(yi)抽油機光桿(gan)常用(yong)的(de)20CrMo鋼(gang)為(wei)(wei)基(ji)(ji)(ji)(ji)體材(cai)料，選擇Co基(ji)(ji)(ji)(ji)、Ni基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)Fe基(ji)(ji)(ji)(ji)合金粉(fen)(fen)末為(wei)(wei)熔覆材(cai)料，結果顯示試件的(de)硬度比基(ji)(ji)(ji)(ji)體顯著提高，且其(qi)耐磨性(xing)均(jun)有所提高。程顥(hao)等對(dui)油田中使用(yong)的(de)注水泵(beng)柱塞激(ji)光熔覆修(xiu)復技術進行了研究，選取鎳基(ji)(ji)(ji)(ji)粉(fen)(fen)末作為(wei)(wei)涂(tu)層材(cai)料，對(dui)比不同激(ji)光參數下的(de)涂(tu)層硬度，可使注水泵(beng)柱塞使用(yong)壽(shou)命延長50%，成(cheng)本降低38%以(yi)上。

西安石油大學肖真以普(pu)光(guang)分公司天然氣凈(jing)化廠汽(qi)輪(lun)機汽(qi)缸結(jie)合面的變形(xing)故障作(zuo)為(wei)研究對(dui)象(xiang)，以激光(guang)熔覆(fu)技術對(dui)汽(qi)缸變形(xing)位(wei)置進(jin)行現(xian)場修復，對(dui)熔覆(fu)層進(jin)行滲透檢測和超聲波檢測發(fa)現(xian)，熔覆(fu)層完(wan)好無缺(que)陷，汽(qi)缸回裝(zhuang)后引汽(qi)試(shi)機，汽(qi)缸漏氣現(xian)象(xiang)消除(chu)。

中國石油(you)大學(xue)(華東)孫建(jian)波等(deng)在石油(you)鉆(zhan)桿(gan)接頭(tou)(tou)表面激(ji)光熔覆(fu)(fu)一(yi)層(ceng)(ceng)耐(nai)磨(mo)的鐵(tie)基合金(jin)涂層(ceng)(ceng)，具(ju)有成型好、組織致密、部件(jian)均勻、無裂紋(wen)等(deng)優(you)點(dian)，且激(ji)光熔覆(fu)(fu)耐(nai)磨(mo)和耐(nai)腐蝕鐵(tie)基合金(jin)涂層(ceng)(ceng)的厚(hou)度可(ke)精(jing)確(que)控(kong)制在0.3~1.5 mm，解決了(le)油(you)田鉆(zhan)桿(gan)接頭(tou)(tou)失效過(guo)快(kuai)的問題，且鉆(zhan)桿(gan)接頭(tou)(tou)的制造和加(jia)工過(guo)程的自動化很容易(yi)實現(xian)。

激光(guang)熔(rong)覆在石(shi)油機械表面(mian)(mian)處理中(zhong)尚未完全實現產(chan)業化，主要(yao)原因是(shi)熔(rong)覆層質量不(bu)穩定，涂(tu)層易產(chan)生裂紋這一難(nan)題(ti)還沒有很(hen)好的(de)解(jie)決辦法(fa)，對黏(nian)結劑和(he)預(yu)置膜(mo)的(de)選用也沒有形成統一的(de)標準，大面(mian)(mian)積熔(rong)覆難(nan)以控制(zhi)材料表面(mian)(mian)的(de)顯(xian)微硬(ying)度。許多關鍵(jian)技術還有待(dai)進一步(bu)探索，眾多科(ke)研(yan)人員也致力(li)于解(jie)決這些(xie)問題(ti)。

山(shan)東建筑大(da)學于承雪等對(dui)激(ji)(ji)光(guang)(guang)熔覆裂紋的形成(cheng)機理(li)進(jin)行了研究，并(bing)闡述了裂紋的影響(xiang)因素(su)和控制(zhi)方法。浙江(jiang)省(sheng)激(ji)(ji)光(guang)(guang)加工(gong)機器人重(zhong)點實驗室張津超(chao)等在(zai)Q235A鋼表面制(zhi)備(bei)了CaF2/Ni60復(fu)合(he)涂層，探討了激(ji)(ji)光(guang)(guang)掃描速度(du)對(dui)裂紋敏感性的影響(xiang)。鑒于激(ji)(ji)光(guang)(guang)熔覆技術具有許(xu)多傳統涂層技術不可(ke)比擬的優勢，未來一(yi)定會在(zai)石油機械設備(bei)表面處(chu)理(li)中發揮出巨大(da)作用。

03

激光合金化

圖4 激光合(he)金化

激(ji)光(guang)合(he)(he)金(jin)(jin)化是(shi)利用高能激(ji)光(guang)束將基體金(jin)(jin)屬表面(mian)熔(rong)化，同時(shi)加(jia)入合(he)(he)金(jin)(jin)化元(yuan)素，在以基體為溶劑，合(he)(he)金(jin)(jin)化元(yuan)素為溶質的(de)基礎上形成(cheng)一層(ceng)濃度高且均勻的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)層(ceng)。能夠在一些價格(ge)便(bian)宜、表面(mian)性(xing)能不(bu)夠優越的(de)基體材(cai)(cai)料(liao)表面(mian)上制備出耐磨損、耐腐蝕、耐高溫(wen)、抗氧化的(de)表面(mian)合(he)(he)金(jin)(jin)層(ceng)，用以取(qu)代昂貴的(de)整體合(he)(he)金(jin)(jin)，節約貴重金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)和戰略材(cai)(cai)料(liao)，使生(sheng)產(chan)成(cheng)本大幅下降。

與常(chang)規熱處理相比(bi)，激光合(he)金化(hua)具有(you)敷層稀釋率低，合(he)金化(hua)層不易(yi)剝落，粉末和基體材料使用面廣，基體熔(rong)化(hua)量(liang)少，工件(jian)變形小、清潔無(wu)污染、易(yi)于(yu)實(shi)現自動化(hua)等優(you)點。

相對于激(ji)光(guang)熔覆，激(ji)光(guang)合(he)金化(hua)的(de)合(he)金元素完(wan)全溶解于表層內，所獲得的(de)薄(bo)層成分(fen)很均勻，對開裂和剝(bo)落等傾向(xiang)不敏感(gan)，適合(he)制(zhi)造高硬度(du)、高耐磨性的(de)重(zhong)載傳動零(ling)件(jian)，如軸類(lei)件(jian)、連桿(gan)、螺(luo)栓(shuan)、螺(luo)桿(gan)、套筒、進氣閥和重(zhong)要齒輪等。在石油(you)機械設備中，激(ji)光(guang)合(he)金化(hua)主要用于油(you)管、螺(luo)桿(gan)和汽輪機葉片的(de)表面處理(li)。

盡(jin)管(guan)激(ji)光(guang)合金化(hua)已(yi)在石油機械設(she)備表(biao)面處(chu)理(li)中得到(dao)了廣泛(fan)關(guan)注與(yu)研(yan)究(jiu)，但其(qi)工(gong)藝及理(li)論的研(yan)究(jiu)都尚未成熟，在實際應用(yong)中仍(reng)有很多問題，比如合金化(hua)層存在裂(lie)紋、表(biao)面不平(ping)以及孔洞(dong)等缺陷，激(ji)光(guang)處(chu)理(li)配套(tao)設(she)備未達到(dao)大規(gui)模工(gong)業應用(yong)的水(shui)平(ping)。因為其(qi)表(biao)面處(chu)理(li)的優越(yue)性，對于激(ji)光(guang)合金化(hua)的研(yan)究(jiu)工(gong)作依然是研(yan)究(jiu)熱(re)點。

隨(sui)著人們對(dui)處理工藝和(he)材料強化理論的探(tan)索，堅(jian)信(xin)激光表合金(jin)化技術將會從理論研究很快過渡到實際應用(yong)(yong)中，并在實際中發揮巨大作(zuo)用(yong)(yong)。

04

其他(ta)激光表(biao)面(mian)處理(li)技(ji)術(shu)

自激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器問世以來，形成了20多種(zhong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)表面處(chu)理技(ji)術，除了以上3種(zhong)以外，還有激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)沖擊強化、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)清(qing)洗、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)非(fei)晶化、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)上釉、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)打(da)標、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)毛化、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)形變(bian)等，雖然(ran)在石油機械設備的表面處(chu)理中也有應用，但(dan)相對(dui)較少。

激(ji)光(guang)沖擊(ji)強化是一種利用(yong)激(ji)光(guang)誘導等(deng)離子體沖擊(ji)波來提高材(cai)料疲勞(lao)壽(shou)命(ming)的新型表面改性技(ji)術，具有強化效果顯著、可(ke)控性強、適應性好等(deng)優點，對提高結構可(ke)靠性和部件疲勞(lao)強度、延長材(cai)料使用(yong)壽(shou)命(ming)具有重(zhong)要作(zuo)用(yong)。其原理圖如下圖所示(shi)。

圖5 激光沖擊原理圖

目前在(zai)(zai)航空航天(tian)和軍工領域應用比較普遍，在(zai)(zai)石油化工領域具(ju)有巨大(da)的潛在(zai)(zai)應用市場(chang)。孔德(de)軍等對X80管線鋼焊接(jie)接(jie)頭(tou)進(jin)行激光沖擊強(qiang)化處理，使焊接(jie)接(jie)頭(tou)疲勞極限(xian)強(qiang)度提(ti)高了(le)11.2%。

激光(guang)清(qing)洗(xi)是基(ji)于激光(guang)與物質相(xiang)(xiang)互作(zuo)用發展而來(lai)的一(yi)種新(xin)型綠(lv)色清(qing)洗(xi)技術，與機械摩擦清(qing)洗(xi)、化(hua)學腐蝕清(qing)洗(xi)、液體固體強力沖擊清(qing)洗(xi)和(he)高頻(pin)超(chao)聲清(qing)洗(xi)等傳(chuan)統清(qing)洗(xi)方(fang)法相(xiang)(xiang)比，具有對基(ji)材損(sun)傷小、質量好、效(xiao)率高、清(qing)潔無污(wu)染(ran)等優點，可應用于石油鉆桿、管道、儲罐、螺桿等的表(biao)面(mian)除(chu)銹、除(chu)氧化(hua)皮、除(chu)油污(wu)、除(chu)油漆和(he)焊(han)前預處理等方(fang)面(mian)。

激光打標(biao)是(shi)將需要加(jia)工(gong)(gong)的工(gong)(gong)件(jian)放在高功率密度的聚焦激光束下進行局部照射，使(shi)被(bei)加(jia)工(gong)(gong)表(biao)面(mian)材料(liao)留下永久性(xing)刻痕的一種表(biao)面(mian)處理(li)方法。

戴偉利(li)用光纖激光打標機(ji)加工出(chu)了任意槽(cao)數(shu)、任意槽(cao)形、外徑40~300 mm、槽(cao)深0.002~0.01 mm、精度(du)在±0.002 mm的(de)干氣(qi)密封環。常(chang)秋英等利(li)用LM-YLP-20F-Ⅱ型激光打標機(ji)在45#鋼試件表面(mian)加工出(chu)具有規則排列的(de)圓形微坑(keng)陣列，一定(ding)條(tiao)件下(xia)可(ke)以改善干摩擦的(de)磨損性能。

3

總 結

激光表面處理技術精度高、工件變形小、清潔無污染，適合高端石油裝備的制造，但該技術在我國石油機械中的應用并未受到足夠重視，尚待從以下方面努力：

01

研制(zhi)出新的激光(guang)(guang)器(qi)，提高激光(guang)(guang)功率，同時發(fa)展輔助設備(bei)，如光(guang)(guang)束成形和制(zhi)導系(xi)統(tong)，以滿足(zu)處理面積更大、形狀更復雜的工件的需要。

02

加(jia)強激光表面(mian)處理(li)技術改性機理(li)的理(li)論(lun)(lun)研究，并(bing)從理(li)論(lun)(lun)上對(dui)產生殘余拉應力和裂紋等缺(que)陷的機理(li)進行深入研究，提出具體解(jie)決方案。

03

與計(ji)算機模(mo)擬仿真技術相(xiang)結合(he)，加強(qiang)對激(ji)光表(biao)(biao)面處(chu)(chu)理工藝參(can)(can)數、材料性能以及表(biao)(biao)面狀況等處(chu)(chu)理后表(biao)(biao)面層性能影響的研究(jiu)，探索最優(you)工藝參(can)(can)數組合(he)，發展成形(xing)工藝。

04

加強激(ji)光(guang)(guang)與(yu)新材(cai)(cai)料、新工藝的復合技(ji)術(shu)(shu)(shu)，比如激(ji)光(guang)(guang)熔(rong)覆/微弧(hu)氧化、激(ji)光(guang)(guang)淬火/離子注入等(deng)復合表(biao)面處理(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，激(ji)光(guang)(guang)表(biao)面納米(mi)化技(ji)術(shu)(shu)(shu)、激(ji)光(guang)(guang)3D打印、激(ji)光(guang)(guang)電(dian)鍍(du)等(deng)新工藝，激(ji)光(guang)(guang)熔(rong)覆非晶涂層、高(gao)熵涂層等(deng)新材(cai)(cai)料復合處理(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。復合多種(zhong)技(ji)術(shu)(shu)(shu)可(ke)以綜合多種(zhong)處理(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)(shu)的優點(dian)，處理(li)(li)效(xiao)果遠遠高(gao)于單純的激(ji)光(guang)(guang)表(biao)面處理(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。

相較于(yu)其(qi)他表(biao)面(mian)處(chu)理技術(shu)，激光(guang)表(biao)面(mian)處(chu)理技術(shu)具有的巨大(da)優越性(xing)決定(ding)其(qi)依然有很大(da)發展(zhan)潛力，在石油機械(xie)設(she)備的表(biao)面(mian)處(chu)理上，激光(guang)表(biao)面(mian)處(chu)理技術(shu)依然具有廣闊的應用和(he)發展(zhan)前景。

01

隨著(zhu)經營管理(li)(li)體(ti)制改革(ge)的進一(yi)步深(shen)化(hua)，各油(you)田追(zhui)求油(you)氣產量和(he)總體(ti)經濟效益并(bing)舉，要(yao)求降低開(kai)采(cai)成(cheng)本(ben)，提(ti)高開(kai)采(cai)效率，而(er)激(ji)光表面處理(li)(li)技術的特點決(jue)定(ding)了該技術是(shi)降低采(cai)油(you)機械設備(bei)成(cheng)本(ben)的最有效途(tu)徑之一(yi)。

02

各(ge)油(you)田油(you)氣開采條件不斷惡(e)化(hua)，高溫(wen)高壓、深井、超(chao)深井的(de)(de)(de)數量也逐漸增多(duo)，對石(shi)油(you)機械設(she)備的(de)(de)(de)材料性能提出了(le)更高要求，激光表面處理(li)技術在(zai)石(shi)油(you)機械中所涉(she)及的(de)(de)(de)應用范圍不斷擴大。

03

中(zhong)國制(zhi)造2025的(de)核(he)心(xin)是智(zhi)能制(zhi)造，智(zhi)能制(zhi)造的(de)核(he)心(xin)之一是光(guang)(guang)電技術(shu)，而光(guang)(guang)電技術(shu)的(de)核(he)心(xin)之一正是激(ji)光(guang)(guang)技術(shu)。激(ji)光(guang)(guang)行業本身的(de)市場規模雖小，但卻(que)是驅動制(zhi)造業發展的(de)核(he)心(xin)力量(liang)之一，其重要性不(bu)言而喻，激(ji)光(guang)(guang)表面處理技術(shu)勢必(bi)會因勢發展，成為(wei)石油機械(xie)表面處理技術(shu)中(zhong)不(bu)可或缺(que)的(de)中(zhong)堅(jian)力量(liang)。

參考文(wen)獻：

黃俊(jun)媛, 沈(shen)澤俊(jun), 張(zhang)立新, 魏松(song)波, 楊盈(ying)瑩, 朱世佳, 錢(qian)杰(jie), 陳琳. .激光(guang)表面處理(li)技(ji)術在石油機械(xie)中的(de)應用 激光(guang)與光(guang)電子學進展, 2019, 56(6): 060005