基于Excel的孕镶金刚石钻头胎体配料计算

介绍了孕镶金刚石钻头在设计制造过程中配料计算的原料选择原则,给出了Excel实现配料计算的计算原理,及各项组分的计算程序、计算公式和Excel单元格计算公式实现。对计算结果的比较分析表明:该程序计算结果准确、操作简便,能快速显示计算结果并直接打印,有利于钻头生产的配料改进和数据的科学管理。     

硬质磨粒对孕镶金刚石钻头胎体磨损性能的影响

基于孕镶金刚石钻头在坚硬复杂地层钻进效率低的现象,将SiC、棕刚玉和合金钢丸作为胎体耐磨性弱化颗粒添加至胎体中,采用室内钻进及SEM扫描电镜分析等手段研究硬质磨粒材质对胎体力学性能和摩擦磨损行为的影响。结果表明:在胎体中添加适当材质的硬质磨粒,可提高钻头的钻进时效,能够避免钻进打滑现象;SiC磨粒对胎体的耐磨性、抗弯强度等力学性能影响较明显,宜作为胎体耐磨性弱化颗粒,其浓度宜控制在20%~40%之间,粒径在425~500μm之间;硬质磨粒在胎体中一方面利用其易脆性破碎的物理力学特性改善胎体微观磨损形貌,为金刚石正常出刃创造前提条件;另一方面破碎脱落的游离态磨粒利用其硬脆特性能够直接对单颗粒金刚石产生修锐效应。     

电镀金刚石钻头胎体材料的选择

本文着重分析了影响钻头性能和胎体性能的因素，测定了胎体性能的两项指标－胎体硬度和耐磨性，测定结果表明，镍锰胎体比镍钴胎体硬度高，耐磨性能好，实验证明：在坚硬强度磨性地层和破碎地层中钻进，Ｎｉ－Ｃｏ－金刚石微粉胎体复合电镀钻头比Ｎｉ－Ｃｏ胎体电镀金刚石钻头使用效果好；对于坚硬强研磨地层以及软硬化交替地层中钻进，使用Ｍｉ－Ｍｎ胎体电镀金刚石钻头时效快，寿命长。     

胎体组分对热压孕镶金刚石钻头胎体腐蚀磨损性能的影响

为研究WC、Fe、663Cu等3种胎体组分质量分数对热压孕镶金刚石钻头胎体腐蚀磨损性能的影响,在pH为10,NaCl质量分数为20％的盐水环境下进行腐蚀磨损试验、静态腐蚀试验和电化学测试,并观察分析试样表面形貌和腐蚀产物.结果表明:在盐水环境下,机械磨损在腐蚀磨损中占据主导地位,纯腐蚀影响不明显,但二者之间的协同作用引...     

咪唑啉和卟啉对NaCl溶液中的热压孕镶金刚石钻头胎体材料的缓蚀作用

采用电化学方法、失重测试和拉曼光谱研究咪唑啉和卟啉在pH为10、质量分数为20%的NaCl溶液中的热压孕镶金刚石钻头胎体材料的缓蚀行为。结果表明:咪唑啉和卟啉均能促进胎体材料表面钝化膜(主要是铜和铁的氧化物)的形成,能够起到缓蚀作用。由于咪唑啉在碱性条件下的水解作用,其在电化学测试中表现出的缓蚀率明显小于卟啉的。为期1周的失重测试表明,长时间的浸泡能够提高咪唑啉的缓蚀率至与卟啉相同的水平。      

金刚石钻头胎体材料碳化钨一铸钢丸的试验研究

本文介绍了一种新的金刚石钻头胎体材料碳化钨-铸钢丸,这种钻头体材料的特点是钻头体表面使用铸造碳化钨材料,心部使用铸钢丸材料,从而实现钻头体表面耐磨抗冲蚀,心部高强高韧的特点.测试了这种钻头体心部材料的力学性能和表层材料的耐磨抗冲蚀能力,同时还介绍了使用含胶碳化钨粉涂抹在钻头模具表面和石墨替棒表面的方法.由于钻头体心部力...     

胎体弱化颗粒材质对WC基孕镶金刚石钻头胎体磨损性能的影响

采用热压烧结法,以WC基混合粉末和MBD8人造金刚石为原材料,通过改变添加至胎体中的胎体弱化颗粒材质,制备钻进打滑地层用WC基孕镶金刚石钻头,并进行钻进试验。采用室内钻进及SEM扫描电镜分析等手段研究不同胎体弱化颗粒材质对钻头胎体结构、力学性能和摩擦磨损行为的影响。结果表明:粒径小于425μm的Si C颗粒由于其脆性特性,适当浓度的Si C颗粒能够减少单位面积上金刚石颗粒数,利于唇面比压的提高,进而提高钻头碎岩效率;棕刚玉颗粒的脆性破损断裂的能力较差,无法有效剥落以增加胎体的粗糙度,并促进金刚石的新陈代谢;硬质合金钢丸颗粒由于本身性质导致其无法有效促进金刚石出刃,不宜作为胎体耐磨损性弱化颗粒材质。     

人造金刚石钻头胎体中粘结剂的探讨

本文对人造金刚石钻头胎体配方设计中,粘结剂的选择和加入量的确定作了一般性分析。确定了粘结剂在胎体中加入的多或少均会影响钻头硬度的耐磨性,根据具体被钻切介质对钻头胎体硬度和耐磨性的要求来确定热压烧结温度。并结合生产施工现场使用所研制的薄壁金刚石钻头,其测试结果证明对粘结剂的选择和加入量比例的调配是合理的。     

新型优质孕镶金刚石钻头研制

针对钻进中硬-坚硬岩层时钻头钻进效率低、寿命短等情况,研制了一种新型优质孕镶金刚石钻头.该钻头结合运用了交错式唇面和自形成同心圆齿设计,以及金刚石在胎体中的有序排列技术,提高了钻头在钻进该类岩层时的钻进效率及寿命.本文从理论上分析了这种新型钻头的碎岩机理,自形成同心圆齿钻头,使钻头在碎岩机理方面有所突破,并详细阐述了这种钻头的优越性:自形成同心圆齿交错式唇面钻头,减少了工作中钻头唇面与岩石的接触面积,提高了钻头对岩石的摩擦系数和摩擦力,有利于岩石体积破碎,提高碎岩速率;工作层胎体中金刚石按均匀有序方式排列,提高了金刚石的利用率,使钻头的钻进效率和使用寿命得到提高,同时提高了钻进质量的稳定性.实际应用中95/64 mm新型钻头的钻进时效比同规格普通钻头提高了52%,寿命提高了33%,钻进效果良好.     

JZR薄壁金刚石钻头胎体性能的探讨

本文对适应于建筑工程薄壁金刚石钻头胎体性能进行了探讨,尤其对薄壁金刚石砂对胎体性能的要求和了详细的分析,结合实践经验筛选出四种胎体配方,满足了薄壁金刚石钻头工作条件的要求。     

WC含量对金刚石钻头胎体性能的影响研究

以WC-Cu-Co基金属结合剂为基础,研究WC质量分数对结合剂性能的影响。对不同质量分数WC配方的三点抗弯强度、磨损失重、硬度进行了测试,利用XRD对烧结试样进行了成分分析,通过扫描电镜对试样断口形貌进行了观察,最后通过微钻实验验证实际钻进效果。研究结果表明:随着WC质量分数的增加,胎体的三点抗弯强度τ0在一定范围内呈现先上升然后迅速下降的趋势;磨损失重Δm值呈现明显的下降趋势;硬度HRB则呈上升趋势。XRD结果表明:形成的新相主要是Ni17Sn3。试样断口的SEM照片表明:WC质量分数不宜过高,以WC质量分数为40%的效果最好。微钻实验表明:WC质量分数为30%和40%时,金刚石钻头分别具有最佳的钻进寿命和钻进效率,此配方体系可完全适用于(6~8级)中硬地层。     

铁基金刚石钻头胎体配方的混料试验设计研究

为预测铁基金刚石钻头胎体配方中各混料因素的最佳配比,利用极端顶点设计和有约束的混料均匀设计两种试验设计方法,设计出胎体配方方案。计算结果表明:基于极端顶点设计的方案,试验点数较多,且多在试验边界上,分布不够均匀;基于有约束的混料均匀设计的方案,选用条件分步法产生均匀设计,生成的各试验点满足混料约束条件,在试验区域分布均匀,试验点数可预先确定,用较少试验点代表了较多试验信息,为开发新型金刚石钻头胎体配方提供了可靠的定量试验方法。     

一种新型针状合金-金刚石复合钻头胎体配方的试验研究

本文首先介绍一种用于卵砾石地层钻进的新型针状硬质合金钻头的设计原理，而后简要说明其胎体配方组成机理。在分析胎体性能要求的基础上，选择了六组配方，对其进行抗弯强度、抗剪强度，硬度性能、冲击韧性、SEM照片等试验，优选了四号配方，试制了钻头。生产试验结果表明，这种新型复合型钻头钻进萝日砾石地层的平均时效1．89m／h、平均每回次进尺为2．3m，平均钻头寿命19．81m，具有实用和推广价值。     

钎焊金刚石钻头胎体拉伸测试及断面分析

力学性能是钻头胎体的重要性能,但是用传统方法检测困难。因此设计胎体试样烧结模具,通过钎焊烧结制备拉伸试样,测试其强度并分析断口形貌。结果显示:胎体同基体结合良好;胎体与金刚石表面发生碳化反应;胎体层中的金刚石降低胎体的抗拉强度。试验条件下,加入金刚石后胎体强度最大下降53.8%。      

铵盐改变镍基电镀金刚石钻头胎体性能的研究

金刚石钻头性能的优劣在很大程度上取决于包镶金刚石的胎体材料的性能.单一金属镍做胎体材料制造电镀金刚石钻头时,镀层脆硬,易影响对金刚石的包镶,需要通过使用添加剂改善胎体的性能.本文试验了在镍基镀液中加入不同量铵盐用以改变镀层的硬度和耐磨性,结果表明:随氯化铵用量(7～25 g/L)的增加,胎体的硬度和耐磨性都增加,其中当氯化铵含量为19 g/L时耐磨性最好.本文通过微机电化学分析系统测定硫酸盐的浓度、氯化铵用量、温度及pH值改变后的镀液的线性扫描极化曲线,以此分析了这几个影响因素的变化对阴极还原过程的影响,得出铵盐因影响阴极极化而改变了胎体材料的性能,增加了镍镀层的硬度和耐磨性.     

热压铁基金刚石钻头胎体性能及钻进试验研究

本文以铁替代碳化钨作为钻头骨架材料,研究了新型热压铁基金刚石钻头的胎体性能,包括胎体硬度和耐磨性。通过对胎体性能试验结果的回归分析和非线性规划求解,得到了胎体硬度及耐磨性与胎体配方各组分之间的回归模型,并得出了优化的胎体配方。优化配方计算表明胎体硬度的最优值为139.5 HRB,耐磨性的最优值为0.056 g,但二者不能同时达到最优值。最后采用优化的配方试制了两组φ41/27 mm普通金刚石钻头,在可钻性为9级的花岗岩上进行实际钻进试验,取得了平均时效为2.04 m/h的好效果。     

孕镶金刚石刀头的新型胎体配方试验研究

针对钴基结合剂刀头技术性能好但成本太高之现实问题,进行进行去钴换铁的胎体配方研究。胎体配方采用混料回归极端顶点设计方法。采用合理的热压烧结工艺,所得胎体硬度ＨＲＢ值为９３－９８,与然基胎体锯切硬质石材的合理性能指标极接近。生产试验证明,用Ｆｅ代Ｃｏ思路正确,也是切实可行的。     

3D打印材料

文章通过对比几种常用的3D打印技术类型及打印材料,简述了3D打印材料的发展概况,重点介绍了金属材料、高分子材料、无机非金属材料和复合材料的研究应用,指出了目前3D打印技术及打印材料存在的问题,未来需要投入更多的科研力量促进推广3D打印的产业化,同时也要推进3D打印材料发展,完善3D打印粉体材料的技术标准体系,为3D打印的工业化提供指导。     

3D打印材料

极受大众欢迎和关注的3D打印技术,由于打印材料紧缺和制备困难而导致的打印成本昂贵,严重影响了3D打印技术的进一步市场化,这也让制造商为之困惑。本文通过典型实例阐述了金属(黑色金属、有色金属和稀贵金属)、聚合物、陶瓷和复合材料在3D打印材料中的应用,以及对3D打印材料的研发进展作了进一步介绍。