聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭加工水平的研究

利用工具顯微鏡和測(cè)力儀觀測(cè)聚晶金剛石復(fù)合片(pdc)刀具車(chē)削花崗巖的過(guò)程,采用掃描電子顯微鏡觀測(cè)pdc刀具的磨損斷口形貌。研究結(jié)果表明:pdc刀具車(chē)削花崗巖的磨損過(guò)程可以分為初始磨損階段、快速磨損階段和穩(wěn)定磨損階段;單次受力曲線呈周期性波動(dòng)上升;pdc刀具的磨損是由于沖擊與磨削同時(shí)作用的結(jié)果,且以磨削為主,沖擊為輔;pdc的磨損過(guò)程中既有磨料磨損,也有疲勞磨損,是多種磨損形式組合的結(jié)果;pdc的磨損與斷裂是由于w和co粘結(jié)相承受不住外加載荷,率先發(fā)生斷裂而導(dǎo)致與其粘結(jié)在一起的金剛石發(fā)生了脫落。

本文簡(jiǎn)述了鋼體式pdc鉆頭的特點(diǎn),并對(duì)鋼體pdc與胎體pdc進(jìn)行了全面比較.列舉應(yīng)用實(shí)例證明鋼體式pdc鉆頭制造工藝的高度可靠性,為勘探者選擇新型鉆探工具提供了途徑.

河南四方達(dá)超硬材料股份有限公司 聚晶金剛石復(fù)合片（pdc）截齒及潛孔鉆頭產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 目錄 1.總論......................................................................................................................-1- 1.1項(xiàng)目名稱(chēng)及承辦單位..................................................................................-1– 1.2項(xiàng)目承辦單位概況......................................................................................-1- 2.

通過(guò)對(duì)普通硬質(zhì)合金潛孔鉆頭的缺點(diǎn)進(jìn)行分析,論證了聚晶金剛石復(fù)合柱齒在潛孔鉆頭上應(yīng)用的可行性,并確定了聚晶金剛石復(fù)合柱齒潛孔鉆頭的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝和工藝要點(diǎn)。

針對(duì)近年在巴音戈壁盆地及鄂爾多斯盆地鉆探所遇到的復(fù)雜地質(zhì)情況,研究試驗(yàn)了pdc鉆頭,在地浸砂巖鈾礦鉆探生產(chǎn)中取得了良好的效果,并制定總結(jié)了相應(yīng)的鉆進(jìn)參數(shù)。

采用不同的合成工藝,在高溫高壓下合成出金剛石復(fù)合片(pdc),并進(jìn)行磨耗比測(cè)試,進(jìn)而對(duì)樣品高溫?zé)崽幚砬昂蟮哪ズ谋冗M(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:在保持其他條件(合成壓力,合成溫度,合成時(shí)間)不變的情況下,樣品的磨耗比隨燒結(jié)溫度的升高先增加后減小;隨合成時(shí)間先增加后減小;隨金剛石粒度的增大而增加。測(cè)過(guò)磨耗比后,對(duì)樣品進(jìn)行無(wú)氣氛保護(hù)高溫?zé)崽幚?并再次對(duì)樣品進(jìn)行磨耗比測(cè)試。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在較低合成溫度或較短合成時(shí)間下合成的樣品經(jīng)高溫處理后磨耗比較處理前增加,而在較高合成溫度或較長(zhǎng)合成時(shí)間下合成的樣品磨耗比減小。經(jīng)多次試驗(yàn)和分析得出:合成壓力在5~5.5gpa,t3溫度下,燒結(jié)6分鐘為最佳合成工藝,在此條件下合成的金剛石復(fù)合片的磨耗比為40×104。

金剛石復(fù)合片取芯鉆頭鑲齒方式屬于潛鑄式鉆鉆頭，是將金剛石pdc復(fù)合片通 過(guò)高溫銀焊固定在鉆頭體的刀翼槽內(nèi)，因其刀翼設(shè)計(jì)，復(fù)合片一般采用 1304/1305復(fù)合片，針對(duì)f≤10以?xún)?nèi)巖層使用。主要用于煤礦及地質(zhì)勘探施工取 芯使用，在我們所針對(duì)的煤礦行業(yè)，金剛石復(fù)合片取芯鉆頭被大量使用。鉆進(jìn)比 較松軟的泥巖類(lèi)巖層時(shí)，推薦使用金剛石復(fù)合片取芯鉆頭，因?yàn)檫@類(lèi)鉆頭的耐磨 性能突出，水口大，對(duì)于泥土層有比較好的進(jìn)尺效率和工作時(shí)間。

目前煤礦井下巷道錨固支護(hù)用金剛石復(fù)合片錨桿鉆頭多為中心水眼式兩翼型式,論文從復(fù)合片錨桿鉆頭結(jié)構(gòu)出發(fā),設(shè)計(jì)出一種新型直槽式復(fù)合片錨桿鉆頭。該種鉆頭主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):增大了復(fù)合片與鉆頭鋼體的接觸面積,進(jìn)而提高了焊接強(qiáng)度;規(guī)避了中心水眼堵死的情況;鉆頭整體性更好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工。該直槽式錨桿鉆頭在淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺礦進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),鉆頭壽命提高23%。

介紹了石油鉆探用聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭冠用國(guó)產(chǎn)bag45cuzn釬料,采用由配釬劑的釬焊工藝。

為解決堅(jiān)硬巖層鉆進(jìn)效率低下,研究設(shè)計(jì)一種復(fù)合胎體金剛石鉆頭,在軟巖層進(jìn)尺快,在硬巖層亦能獲得相對(duì)較高的鉆進(jìn)速度,突破了單靠降低胎體硬度的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念,獲得了滿意鉆進(jìn)效率。

以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)字為依據(jù),采用外徑、孔徑和厚度等參數(shù)相同,環(huán)寬不同的陶瓷和樹(shù)脂兩種結(jié)合劑金剛石砂輪對(duì)金剛石復(fù)合片進(jìn)行磨削對(duì)比實(shí)驗(yàn),進(jìn)而研究這兩種砂輪對(duì)磨削金剛石復(fù)合片的不同影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:樹(shù)脂金剛石砂輪和陶瓷金剛石砂輪在磨削金剛石復(fù)合片時(shí)性?xún)r(jià)比相差較大。實(shí)際數(shù)據(jù)顯示,盡管選用的陶瓷砂輪環(huán)寬稍大于樹(shù)脂砂輪,但是在磨削相同型號(hào)的金剛石復(fù)合片時(shí),選擇樹(shù)脂砂輪性?xún)r(jià)比要高出陶瓷砂輪15%以上。

在黃河小浪底水利樞紐左岸山體帷幕防滲補(bǔ)強(qiáng)灌漿工程中,選用了金剛石復(fù)合片鉆頭,經(jīng)與金剛石鉆頭對(duì)比,具有較大的優(yōu)越性。結(jié)合實(shí)際工程,介紹了復(fù)合片鉆頭的優(yōu)點(diǎn)、使用中的注意事項(xiàng)等。

d—d結(jié)合類(lèi)金剛石復(fù)合片(pdc)的"黑心"現(xiàn)象是影響pdc產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素,本文針對(duì)"黑心"現(xiàn)象,分析其產(chǎn)生機(jī)理并提出一些見(jiàn)解和解決方案。

對(duì)直流電弧等離子體噴射化學(xué)氣相沉積技術(shù),在φ76.2mm的si襯底上沉積得到的金剛石膜,通過(guò)sem和激光raman表征其質(zhì)量均勻性。為緩解金剛石膜/si復(fù)合片的內(nèi)應(yīng)力,采用臺(tái)階式冷卻的方式,對(duì)樣品在1050℃進(jìn)行真空退火處理,使樣品內(nèi)的壓應(yīng)力從3.09gpa減小到1.16gpa。對(duì)樣品生長(zhǎng)面進(jìn)行機(jī)械拋光,采用表面輪廓儀檢測(cè)其表面粗糙度均勻性。結(jié)果表明:在76.2mm的金剛石膜/si復(fù)合片上獲得的表面粗糙度小于5nm。

蜂窩結(jié)構(gòu)的金剛石聚晶/硬質(zhì)合金復(fù)合材料

通過(guò)對(duì)聚晶金剛石刀具加工al2o3表層強(qiáng)化復(fù)合地板的試驗(yàn)研究,分析了金剛石粒度對(duì)聚晶金剛石刀具切削性能的影響以及刀具的磨損機(jī)理.結(jié)果表明:隨著金剛石粒度的增大,聚晶金剛石刀具的耐磨性能增強(qiáng);聚晶金剛石刀具在加工過(guò)程中的磨損機(jī)理主要表現(xiàn)為具有疲勞磨損特征的沿晶斷裂及局部解理斷裂.晶間微裂紋是導(dǎo)致聚晶金剛石刀具磨損的主要因素.

在金剛石鉆頭應(yīng)用研究過(guò)程中,高效率與長(zhǎng)壽命經(jīng)常是互相矛盾的,為協(xié)調(diào)兩者的關(guān)系,研究者往往把如何提高鉆進(jìn)時(shí)效作為首要解決的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了多方面的研究,如金剛石鉆頭人工出刃處理、優(yōu)選金剛石參數(shù)、改變胎體耐磨性,以及研制出各種異形唇面鉆頭和弱包鑲金剛石鉆頭。

本文介紹了近年來(lái)國(guó)際上人造聚晶金剛石麻花鉆頭工藝研究情況，著重介紹了作者在已完成的ｄｋ６８２５旋轉(zhuǎn)式數(shù)控電加工機(jī)床上利用放電加工進(jìn)行小直徑（ф６以下）聚晶金剛石麻花鉆頭的工藝研究情況；介紹了放電加工時(shí)采用的設(shè)備，附件和主要工藝方法。

主要針對(duì)金剛石復(fù)合片的切割工藝技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，主要就是結(jié)合電火花線切割機(jī)床切割加工錨桿鉆頭對(duì)金剛石

提供了一種檢驗(yàn)聚晶金剛石混料均勻性的方法,通過(guò)該方法可以準(zhǔn)確測(cè)定每一級(jí)別配混合料混合均勻所需要的時(shí)間,為批量化生產(chǎn)提供可靠的性能參數(shù)保證,而且也可以通過(guò)微量元素含量與其平均值的差值百分比來(lái)判定混料的偏析情況,為新產(chǎn)品的研發(fā)以及性能的評(píng)估提供依據(jù),同時(shí)可以判斷混料機(jī)械的混料性能并進(jìn)行量化評(píng)估,為優(yōu)化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。

對(duì)工程陶瓷孔加工過(guò)程中燒結(jié)金剛石鉆頭的唇面磨損特征進(jìn)行深入研究。結(jié)果表明,唇面發(fā)生磨損變相是必然的。影響鉆頭正常磨削的磨損異常變相包括嚴(yán)重內(nèi)喇叭狀磨損變相以及底唇拉槽磨損變相兩種形式,大多數(shù)情況下鉆頭只是發(fā)生較為輕微的內(nèi)喇叭狀磨損。底唇拉槽磨損異常變相的產(chǎn)生同唇面內(nèi)側(cè)發(fā)生微燒現(xiàn)象密不可分。給出了改善唇面磨損異常變相的措施。

印刷電路板上的孔,目前多用硬質(zhì)合金鉆頭加工,但硬質(zhì)合金鉆頭存在四個(gè)問(wèn)題,而這些問(wèn)題正是對(duì)燒結(jié)金剛石鉆頭的要求。1.生產(chǎn)上用的印刷電路板多為環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維板,玻璃纖維是硬質(zhì)合金難于加工的材料,加工時(shí)鉆頭壽命不長(zhǎng)。直徑1毫米左右的