激光表面织构化对压裂泵柱塞摩擦性能的影响

采用激光加工的方法在压裂泵柱塞试件表面熔蚀出一系列不同面积比和直径的微小型、低密度圆柱形表面织构凹坑。采用销-盘试件运动模拟3000型压裂泵密封摩擦副,在MDW-1型万能摩擦磨损试验机上研究不同表面织构的20#钢与丁腈橡胶弹性材料配副时的摩擦特性。结果表明：合理布置的表面织构能够明显降低摩擦因数与温升，且凹坑能够吸纳磨粒、避免二次磨损。在载荷100 N、速度2.2 m/s试验条件下，表面织构均匀分布、面积比为2.0%、直径为0.20 mm圆柱形凹坑，可使摩擦因数和温升分别降低56.2%、55.4%，且试件表面磨斑、磨痕明显减少。