热压金刚石钻头铁基胎体机械性能的研究 被引量：17

1

作者 谭松成 杨洋 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2009年第2期49-52,共4页

为了系统研究铁基金刚石钻头胎体配方组成对胎体机械性能的影响规律,本文采用极端顶点法设计胎体配方试验。胎体配方组成为Fe(含P23%)、WC、663-Cu、Ni、Co和Mn粉,试验测试指标为胎体硬度和耐磨性。对测试结果进行回归分析和非线性规划... 为了系统研究铁基金刚石钻头胎体配方组成对胎体机械性能的影响规律,本文采用极端顶点法设计胎体配方试验。胎体配方组成为Fe(含P23%)、WC、663-Cu、Ni、Co和Mn粉,试验测试指标为胎体硬度和耐磨性。对测试结果进行回归分析和非线性规划求解,分析了胎体配方组成对胎体机械性能的影响规律,从理论上得出了胎体硬度和耐磨性的最优值以及相应的胎体配方。结果表明:P可降低铁基胎体的烧结温度,有效阻止Fe对金刚石的热侵蚀作用。随着Fe(P-Fe)和WC含量的增加,胎体的硬度和耐磨性都得到明显改善,铁基胎体可以满足热压金刚石钻头对其机械性能的要求。 展开更多

关键词 热压 金刚石钻头 铁基胎体 回归分析

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超细FeCoCu粉末在金刚石钻头中的试验研究 被引量：3

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作者 李俊萍 胡立 +1 位作者 唐治建 邓伟 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2018年第8期19-22,共4页

文章介绍了超细FeCoCu预合金粉末应用于金刚石钻头胎体中的试验研究。通过基础性试验测试表明:在663Cu含量为30%的前提下,在金刚石钻头胎体组成成分中添加FeCoCu预合金粉末,通过调节其与WC粉末的配比关系,能够有效地调节钻头胎体硬度,... 文章介绍了超细FeCoCu预合金粉末应用于金刚石钻头胎体中的试验研究。通过基础性试验测试表明:在663Cu含量为30%的前提下,在金刚石钻头胎体组成成分中添加FeCoCu预合金粉末,通过调节其与WC粉末的配比关系,能够有效地调节钻头胎体硬度,适应不同的地层。通过回归分析得到了胎体硬度与FeCoCu粉末加量的数学关系式,由此关系式可预测胎体硬度或计算FeCoCu粉末加量。经过野外实际钻进试验证明:添加了FeCoCu粉末的金刚石钻头胎体综合性能具有较大的提高,为后续钻头耐磨性研究提供了经验积累。 展开更多

关键词 FeCoCu 热压钻头 预合金粉末 胎体硬度 回归分析

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FeCoCu预合金粉末含量和烧结温度对碳化钨基钻头性能的影响 被引量：2

3

作者 李俊萍 胡立 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2023年第1期29-34,共6页

为提高钻头胎体耐磨性与地层研磨性的适应性,提高钻头自锐能力,选取FeCoCu预合金粉作为胎体成分,对胎体性能进行研究。在碳化钨基胎体中添加FeCoCu预合金粉末,调节金刚石钻头胎体中FeCo-Cu粉末与WC粉末的配比关系,并在不同的烧结温度下... 为提高钻头胎体耐磨性与地层研磨性的适应性,提高钻头自锐能力,选取FeCoCu预合金粉作为胎体成分,对胎体性能进行研究。在碳化钨基胎体中添加FeCoCu预合金粉末,调节金刚石钻头胎体中FeCo-Cu粉末与WC粉末的配比关系,并在不同的烧结温度下烧制试样,寻找FeCoCu含量和烧结温度对胎体性能的影响规律。试验结果发现:随着FeCoCu含量的升高,胎体的相对致密度、洛氏硬度、抗弯强度和耐磨性随之降低;烧结温度对相对致密度、洛氏硬度、抗弯强度的影响幅度小,对胎体耐磨性的影响幅度大,最大变化幅度达到310%。FeCoCu预合金与烧结温度的耦合作用下,胎体的耐磨性变化存在较宽的调节区间,可通过二者组合的变化,调节胎体耐磨性,提高胎体对地层的适应性。 展开更多

关键词 胎体性能 热压钻头 预合金粉末 耐磨性 烧结温度

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坚硬致密岩层钻进用热压金刚石钻头的研究 被引量：8

4

作者 周红心 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2007年第4期51-53,共3页

针对坚硬致密岩石钻进中遇到的钻头打滑、钻进效率低的问题,通过改变弱包镶材料,加入强化的石墨颗粒,进行试验与研究,获得了颗粒状石墨能提高金刚石出刃的初步效果。随后对石墨颗粒的粒度和强化程度进行反复试验,得到石墨颗粒的粒度、... 针对坚硬致密岩石钻进中遇到的钻头打滑、钻进效率低的问题,通过改变弱包镶材料,加入强化的石墨颗粒,进行试验与研究,获得了颗粒状石墨能提高金刚石出刃的初步效果。随后对石墨颗粒的粒度和强化程度进行反复试验,得到石墨颗粒的粒度、含量和强化程度对金刚石出刃的影响关系;在此基础上研制成新型的热压金刚石钻头,生产试验表明能明显提高金刚石钻头的出刃效果,达到了提高钻进效果的目的。 展开更多

关键词 坚硬致密岩石 热压金刚石钻头 颗粒状石墨 金刚石出刃

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热压铁基孕镶金刚石钻头的试验研究 被引量：6

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作者 李子章 邓伟 杨凯华 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2008年第7期94-96,共3页

针对在坚硬致密岩石中钻进时效低和钻头使用寿命短的技术难题,分析了热压钻头的金刚石出刃与岩石研磨性等岩性之间的内在联系,认为钻头的胎体成分及其性能是关键,硬而带脆性的胎体性能有利于金刚石出刃,从而能提高钻进速度。因此,从热... 针对在坚硬致密岩石中钻进时效低和钻头使用寿命短的技术难题,分析了热压钻头的金刚石出刃与岩石研磨性等岩性之间的内在联系,认为钻头的胎体成分及其性能是关键,硬而带脆性的胎体性能有利于金刚石出刃,从而能提高钻进速度。因此,从热压金刚石钻头的胎体成分与性能研究入手,经过反复的试验研究,试制出了热压铁基孕镶金刚石钻头,取得了突破性的进展。在坚硬致密岩层中钻进,钻进时效由0.5 m左右提高到1.17 m,钻头寿命由10 m左右提高到21.31 m,解决了在坚硬致密岩层中钻进难的问题。试验研究结果说明,铁基合金是一种新型的金刚石钻头胎体材料,热压铁基孕镶人造金刚石钻头是一种新类型的金刚石钻头。 展开更多

关键词 铁基合金 热压烧结 孕镶金刚石钻头 硬而致密岩石

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硬岩超高胎体偏心齿钻头的研制及应用 被引量：6

6

作者 阮海龙 沈立娜 +3 位作者 胡远彪 贾美玲 吴海霞 李春 《钻探工程》 2021年第3期56-60,共5页

本文针对硬地层钻头寿命短、钻进效率低等问题,研制了一种新型超高胎体偏心齿钻头。该钻头通过条状或类条状设计提高了单齿工作压力;偏心布齿设计改善了钻进过程中钻头的切削齿受力状态,不但提高了钻头的强度,而且使得排浆更加通畅;扭... 本文针对硬地层钻头寿命短、钻进效率低等问题,研制了一种新型超高胎体偏心齿钻头。该钻头通过条状或类条状设计提高了单齿工作压力;偏心布齿设计改善了钻进过程中钻头的切削齿受力状态,不但提高了钻头的强度,而且使得排浆更加通畅;扭面后支撑结构保证了钻头具有最高可至30 mm的超高胎体工作层。在钻头的制造工艺上,将无压烧结、热压烧结与二次镶焊3种工艺进行了有机结合,钻头金刚石热损伤小、钻头胎体强度高,保径优势明显,为深部硬地层高效长寿命钻进提供了技术支撑。 展开更多

关键词 超高胎体 偏心齿 无压烧结 热压烧结 金刚石钻头

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烧结压力对低液相Fe基预合金钻头胎体性能的影响 被引量：3

7

作者 王志明 方小红 +3 位作者 孙武成 段隆臣 谭松成 章文姣 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2023年第2期151-160,共10页

在烧结温度为950℃、保温时间为5 min及不同烧结压力条件下开展热压烧结试验,对比研究烧结压力对3种低液相Fe基预合金钻头胎体和1种传统Fe基钻头胎体性能的影响,具体包括胎体压入硬度、抗弯强度、致密度和金刚石包镶强度等力学性能,以... 在烧结温度为950℃、保温时间为5 min及不同烧结压力条件下开展热压烧结试验,对比研究烧结压力对3种低液相Fe基预合金钻头胎体和1种传统Fe基钻头胎体性能的影响,具体包括胎体压入硬度、抗弯强度、致密度和金刚石包镶强度等力学性能,以及金刚石的热损伤情况和钻头胎体的微观组织结构与形貌特征等。结果表明:随着烧结压力增大,低液相空白胎体的压入硬度、抗弯强度和致密度逐渐增大,而传统Fe基空白胎体的压入硬度和抗弯强度呈现先增大后减小的趋势,其致密度为增大趋势;对于含金刚石的胎体,低液相与传统Fe基胎体抗弯强度均随烧结压力增大而增大,当烧结压力为20 MPa时,继续增大压力,低液相含金刚石胎体的抗弯强度趋于稳定,而传统Fe基含金刚石胎体的抗弯强度略有下降。同时,随着烧结压力的增大,低液相胎体的均一性明显增强,但金刚石的热损伤加剧。综合胎体的力学性能与断口形貌特征,优选的烧结压力为20 MPa,此时的低液相Fe基预合金胎体硬度、抗弯强度可满足孕镶金刚石钻头需要。 展开更多

关键词 热压烧结 金刚石钻头 Fe基 预合金 低液相

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热压烧结金刚石钻头工程勘探钻进时效的试验研究 被引量：3

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作者 刘全心 方小红 刘青 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2013年第12期54-57,共4页

采用热压烧结方法制备5种不同胎体硬度和唇面形状的金刚石钻头,试验于工程勘探中,与常用的电镀金刚石钻头比较,分析其钻进时效情况。结果表明:通过优化设计,热压烧结钻头同样适用于工程勘探领域,其钻进时效与现行电镀钻头的钻进时效相当... 采用热压烧结方法制备5种不同胎体硬度和唇面形状的金刚石钻头,试验于工程勘探中,与常用的电镀金刚石钻头比较,分析其钻进时效情况。结果表明:通过优化设计,热压烧结钻头同样适用于工程勘探领域,其钻进时效与现行电镀钻头的钻进时效相当,甚至更高;对于微风化灰岩地层,热压烧结钻头的胎体硬度越低,其钻进时效越高,胎体硬度越高,其钻进时效越低;异形齿设计比平齿设计的热压烧结钻头的唇面更易出刃,其钻进时效较高。 展开更多

关键词 热压烧结 金刚石钻头 工程勘探 钻进时效

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热压工艺参数对WC–Cu基胎体力学性能的影响 被引量：3

9

作者 刘鑫 张伟龙 +2 位作者 赵小军 谭松成 段隆臣 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第4期34-40,共7页

在深部钻探中,WC–Cu基金刚石钻头胎体被广泛使用。为了提高钻头使用性能,在同一胎体配方下,采用正交试验方案对热压参数进行设计,并烧制试样进行抗弯强度和显微硬度测试。通过方差和极差分析不同烧结温度(A)、烧结压力(B)、保温时间(C... 在深部钻探中,WC–Cu基金刚石钻头胎体被广泛使用。为了提高钻头使用性能,在同一胎体配方下,采用正交试验方案对热压参数进行设计,并烧制试样进行抗弯强度和显微硬度测试。通过方差和极差分析不同烧结温度(A)、烧结压力(B)、保温时间(C)、冷却方式(D)对金刚石钻头胎体力学性能的影响。试验结果表明:对纯胎体和含金刚石胎体抗弯强度影响的顺序为A>D>B>C;对胎体维氏硬度影响的顺序是A>C>B>D。本次正交试验中的最优理论烧结参数为A3B3C1D4,即烧结温度为960℃、烧结压力为16 MPa、保温时间为3 min、冷却方式为400℃保温炉冷。此时,与理论参数最接近的工艺试验结果为:纯胎体抗弯强度为983.33 MPa、硬度为437.40 HV,金刚石胎体试样抗弯强度为525.00 MPa。 展开更多

关键词 WC–Cu基胎体 热压参数 金刚石钻头 深部钻探

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热压钻头烧结过程温度场分布研究 被引量：3

10

作者 李俊萍 胡立 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2013年第7期111-113,116,共4页

设计了3种烧结温度和2种升温速率,利用仿真分析软件CFD对热压钻头烧结过程的温度场分布情况进行了分析。结果表明:烧结温度、升温速率和保温时间对烧结过程的温度场分布均存在影响。随着烧结温度的升高,石墨模具和钻头胎体间的温度差异... 设计了3种烧结温度和2种升温速率,利用仿真分析软件CFD对热压钻头烧结过程的温度场分布情况进行了分析。结果表明:烧结温度、升温速率和保温时间对烧结过程的温度场分布均存在影响。随着烧结温度的升高,石墨模具和钻头胎体间的温度差异也随之增大。在一定范围内,温度差会随着升温速率的升高而减小。由于温差的存在,保温时间应该根据模具壁厚、钻头规格和胎体配方进行综合考虑。 展开更多

关键词 热压金刚石钻头 温度场 热传导 烧结

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热压金刚石钻头用中频炉控制技术

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作者 丁景祥 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2007年第4期34-35,37,共3页

介绍了对传统的热压金刚石钻头用中频炉的技术改造,包括扫描启动控制、中频电源、阻抗自动调节、闭环温度控制等技术。

关键词 热压金刚石钻头 扫描启动控制 中频炉 控制技术

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