浅析中频热压烧结过程中影响金刚石钻头性能的因素

通过试验和分析，说明在中频热压烧结金刚石钻头过程中，钻头性能受各种因素综合影响，其主要因素是电磁场影响到胎体粉料和金刚石分布，模具配合间隙引起胎体的流失而导致金刚石浓度发生变化。文中分析了电磁场对钻头性能的影响与胎体中铁磁物质含量及金刚石浓度的关系，也分析了模具配合间隙对胎体流失而引起金刚石浓度变化的关系。在中频热压烧结，高铁磁质含量胎体和低金刚石浓度的前题下，采用新工艺制作钻头，金刚石分布得到改善，钻头在使用中取得了良好的效果。     

人造金刚石环状薄壁钻头的开发

论述了环状钻齿在薄壁钻头焊接过程中的优越性和使用的安全性 ,比较了环齿钻齿与简齿钻齿的焊接费用和综合成本。提出了降低环状钻齿钻头综合成本的措施 ,认为在小直径 (Φ<30 )时环状钻齿钻头是较为经济的。     

热压金刚石地质钻头用石墨模具

近四十年来,我国热压金刚石地质钻头用石墨模具有了长足的进步,但是,与欧美日等发达国家的水平相比,尚有较大的差距。文章通过对国内外石墨模具样品的试验分析,并对碳素材料的氧化机理及其影响因素进行深入地研究,提出要提高热压金刚石地质钻头用石墨模具的尺寸精度、表面光洁度,减少胎体或镶块中金属结合剂的流失量,减缓石墨模具的氧化烧损速度,宜采用超细碳素原料颗粒来制作高电阻率、高石墨化程度、高强度、低灰分、微气孔率的石墨模具。这是赶超世界先进水平的发展方向,也是制取高精度,高使用寿命的热压金刚石地质钻头用石墨模具的有效途径。     

钢筋混凝土金刚石薄壁钻头用结合剂及金刚石的研究

通过对影响钢筋混凝土金刚石薄壁钻头主要质量因素——结合剂、金刚石浓度、粒度和品级的大量室内试验研究表明,采用高钴结合剂、高品级、中等浓度的金刚石制作钢筋混凝土金刚石薄壁钻头的使用性能较佳。     

国内金刚石工程薄壁钻台架对比钻进实验研究

使用寿命长短以及钻切效率高低是衡量金刚石工程薄壁钻的使用性能优劣的重要指标。采用新工艺制备的金刚石工程薄壁钻与传统热压工艺生产的国内某著名厂家产品进行了钢筋混凝土台架钻切对比实验,结果表明,新工艺制备的1#钻头的钻孔数为94孔,其耐磨性比目前国内使用寿命最长的产品高51.6%,且钻速基本上与之相当,属于高耐磨型产品;3#钻头的平均钻进时间为12.3min/孔,钻速为19.5mm/min,与国内钻速最高的产品相当,但其使用寿命相比却提高52%,属于高效钻切型产品;2#钻头的钻孔数为72孔,平均钻速为17.7mm/min,其耐磨性和钻进速度分别比国内最先进产品提高了29%~32%和26%~33%,实验证实了该工艺方法制备的金刚石工程薄壁钻头具有高效、长寿命的特点,克服了传统热压烧结技术产品耐磨性与钻速不可兼得的矛盾。     

我国激光焊接金刚石薄壁工程钻头发展评述

激光焊接薄壁钻头的显著特点是钻齿焊接强度高,不掉齿,可以用于无水干钻,便于实现大批量规模化生产。文章讨论了我国激光焊接金刚石薄壁工程钻头发展中的种种问题,并提出了相应的解决方法。研究认为,我国要大力发展激光焊接簿壁钻头生产,应从激光焊接设备、钻头结构设计、生产工艺方法以及制定产品国家标准等诸方面做足文章,这样才能有效地提升激光钻头产品的性能。     

金属热压模具在金刚石锯片中的应用

通过采用金属热压模具及其对应的热压工艺制造出的锯片,与采用石墨热压模具及其对应的热压工艺制造出的锯片,进行锯切混凝土对比试验,并对锯片工作面的金刚石状态进行测量。结果表明,用金属热压模具制造出的锯片的性能不比用石墨热压模具制造出来的锯片的性能差,其烧结温度可降低60℃,原因是前者胎体包镶金刚石的能力比后者强,且热压工艺中对金刚石的损伤比后者少。这将能充分发挥金属材料抗氧化性强、低温强度高的优势,从而使金属材料能应用于金刚石锯片热压模具。金属热压模具替代石墨热压模具制造特殊锯片齿时,单齿热压模具成本更低,精度更高。     

薄壁金刚石钻头的研制和在电熔锆刚玉耐火材料中的应用

电熔锆刚玉砖具有高硬度、耐高温、耐磨损、抗腐蚀等特点,因而成为玻璃熔窑的关键筑炉材料。文章通过复合电镀方法研制和生产薄壁金刚石钻头。在研制过程中,对金刚石钻头的胎体配方进行了优化,确定了电镀工艺参数,分析了金刚石参数等对钻进过程的影响,采用混目金刚石扩大了钻头的适用范围,提高了钻头的自锐性。研制的电镀薄壁金刚石钻头用于钻进锆刚玉砖耐火材料,其平均使用寿命达到6m,钻进时效为1.5m。使用结果表明:胎体配方、工艺流程和电镀参数是合理的,电镀金刚石薄壁钻头是最适合钻进电熔锆刚玉砖的金刚石工具,加工后的锆刚玉砖具有精确的几何形状和高光洁度的表面。     

钻进钢筋混凝土金刚石钻头的试验研究

通过对钢筋混凝土钻进过程中人造金刚石孕镶钻头磨损机理的分析，提出了二级磨料的概念，在钻头中同时放入一级磨料——高强度、粗颗粒金刚石和二级磨料——低强度、细颗粒金刚石，使金刚石钻头寿命得到了提高，同时，提出了各参数之间的关系。     

金刚石地质钻头的现状与发展

文章简要回顾了金刚石地质钻头的发展历程，介绍了近几年金刚石地质钻头的研究现状和发展趋势．文中的内容尽量反映同行们的科研成果与宝贵经验。文章所叙成果具有一定的理论指导意义和实用价值，期望能对我国地质钻头的发展和地质勘探工作起积极的促进作用。     

锯片制造中的烧结金属粉末和金刚石的依赖关系

影响金刚石锯片质量的因素除锯片基体外主要有两个 ,即金刚石和烧结金属粉末。目前金刚石工具的大幅度降价自然会影响到对这两种材料的选择。多年来 ,对高性能金刚石锯片的研究已取得巨大进展 ,这与金刚石工具厂家和金刚石粘结材料供应商以及锯切机制造厂家的紧密合作是分不开的。下面的例子可以充分说明在这方面所取得的进展 :目前在全自动化工作条件下 ,可配备 10 0个锯片的组锯 (直径 10 0 0 mm,如图 1所示 )进给速度 17m/min,切深 1.5 mm,每小时可切割约 10 0 m2的花岗岩板。从中也不难看出 ,多组锯片对金刚石和粘接材料的需求量是非常…     

钎焊多层金刚石薄壁钻的性能研究

采用钎焊法制备多层金刚石薄壁钻,并对空白胎体及孕镶胎体的密度、抗弯强度等机械性能和钻头的使用性能在相同的工艺条件下与烧结钻头进行对比。结果表明：钎焊空白胎体和孕镶胎体的密度高,抗弯强度较大。钎焊钻头金刚石的出刃高度比烧结钻头提高了12.5%。钎焊钻头比烧结钻头的使用寿命提高了17.75%,但效率降低了4.63%。     

全自动智能烧结机系统在金刚石钻头制造中的应用

为了尽可能消除人为因素对金刚石钻头烧结质量的影响,解决钻头质量不稳定等问题,与湖北长江精工材料技术有限公司合作,设计开发了一种符合我厂特点的人造金刚石地质钻头全自动智能烧结机系统,实现了一键式操作。该智能烧结机系统性能稳定,控温控压精度高,可以完全按照预先编制的钻头烧结工艺曲线进行烧结,解决了多年来钻头质量不稳定的问题。     

钎焊法制造多层均布金刚石薄壁钻及其性能研究

采用钎焊法制造多层均布金刚石薄壁钻,观察了金刚石的出刃高度以及胎体与金刚石的微观形貌,并对多层均布钻头进行钻进实验。结果表明：钎焊金刚石的出刃高度可达70％。在钎焊过程中,Ni--Cr合金钎料中的活性元素Cr向金刚石表面富集,Ni--Cr合金钎料中的Ni、Cr原子和胎体中的Co原子相互扩散使得胎体与金刚石结合牢固。钎焊多层均布钻头在工作中能够实现金刚石的自锐．具备连续加工能力。     

金刚石钻头和金刚石锯片胎体耐磨性测试研究

在分析胎体磨损机理的基础上,自制了金刚石钻头和金刚石锯片胎体的耐磨性测试仪对金刚石钻头进行测试研究。介绍了该仪器的组成和工作原理及利用该仪器测试金刚石钻头的实验过程,分析了实验结果。实验结果表明,该仪器及测试方法具有较好的实用性和准确性。     

SiC涂层对金刚石刀头性能的影响

探索了在金刚石表面镀覆SiC涂层的工艺方法,并以机械合金化铁合金粉末为基体,采用热压烧结工艺制备了长条形金刚石刀头,测试分析了刀头的硬度、抗弯强度和微观组织。结果表明：用金刚石＋Si＋I2混合粉末（工艺A）、或金刚石＋聚碳硅烷（PCS）溶液（工艺B）于1000℃～1200℃真空反应,均能在金刚石表面制备出SiC涂层;在基体中添加Zn、Sn等低熔点元素,会降低刀头的硬度和强度;而添加少量B4C,可以起弥散强化的作用;对金刚石先镀Ti、再镀SiC,可使刀头的硬度和强度进一步提高,最高硬度为HRB118,抗弯强度为543MPa。     

打滑地层金刚石钻头制造工艺研究

分析了打滑地层打滑的原因;研究了采用弱包镶钻头钻进打滑地层的防滑机理、金刚石钻头胎体分层设计在破碎硬岩时胎体磨损状态。应用研究表明：采用了胎体分层设计的弱包镶金刚石新型钻头,在打滑地层钻进时,钻进效率良好,钻头寿命也得到明显提高。     

机械合金化Fe基预合金粉末对金刚石刀头性能的影响

探索了Fe-Cu-Ni-X（X=W、Mo、Ti、C、B4C）系粉末的机械合金化工艺,及其对热压烧结金刚石刀头强度和硬度的影响。发现干法球磨20小时可以得到15μm的预合金粉末,除W、B4C之外,其它元素均可固溶入Fe中;经930℃热压烧结后,Cu又从Fe中析出,同时形成WC等硬质相;B4C可能在球磨过程中产生了部分非晶化,经高温烧结后又恢复了结晶态,B4C并未与W、Mo、Ti等合金元素反应形成金属硼化物;将80vol%机械合金化预合金粉末与20vol%的45/50#镀Ti金刚石颗粒均匀混合后,进行930℃热压烧结,随着B4C含量增加,金刚石刀头的硬度逐渐增大,而抗弯强度在1%B4C时达到最高值949MPa,硬度为HRB120.7。     

细粒度金刚石烧结体中异常粒成长及其对策

概述了有关细粒度金刚石烧结体中异常粒成长问题的实验结果。提出异常粒成长是金刚石在金属溶剂作用下单方向的溶解再结晶过程，其驱动力是金刚石表面自由能之差。举例说明了对原料金刚石微粉进行前处理，选择合适的烧结助剂，以及在原料金刚石微粉中添加少量其它物质，是抑制金刚石异常粒成长的三种基本方法。     

铁路混凝土轨枕硫磺锚固螺栓拔出用金刚石取芯钻头

通过对在铁路混凝土枕木上钻孔特点的分析,设计了一种新型的取芯式薄壁金刚石钻头。与目前使用的人工凿孔方法相比,采用这种薄壁金刚石钻头,不仅能顺利切割混凝土轨枕硫磺物,而且钻孔尺寸精确、表面光洁度高．对环境不产生污染;对钻机功率与加压能力要求不高,便于钻机小型化。