钻削参数对碳纤维复合材料微孔钻削的影响

在碳纤维复合材料的制孔加工中,微孔加工是一项重要的加工技术。微孔加工中的分层现象主要是由入口钻头的剥落效应和出口的推挤效应引起的。孔壁损伤主要由钻削温度过高导致层间树脂软化、粘刀,影响刀具切削质量。本文通过实验研究了不同主轴转速和进给速度对直径为1 mm的碳纤维复合材料孔的轴向力和钻削温度的影响,并用扫描电镜(SEM)观察了微孔质量。结果表明,控制主轴转速和进给速度可以有效地降低轴向力和层间温度,提高成孔质量。     

CFRP制孔技术的研究现状与发展趋势

由于碳纤维复合材料(CFRP)具有较高的比模量和强度,CFRP在科学和工业领域引起了足够的重视,并在航空航天领域中得到了广泛的应用。孔加工在航空制造业中占有极其重要的地位,然而由于CFRP的各向异性,使其制孔质量难以控制。介绍了CFRP制孔过程中几种典型的制孔缺陷,指出了缺陷产生的原因及抑制方法;详细阐述了CFRP制孔技术的最新进展,包括制孔刀具、钻削运动方式和特种加工制孔方式三个方面;综述了CFRP制孔技术的发展趋势。     

芳纶纤维复合材料切削性能与刀具选用

针对芳纶纤维复合材料的性能,进行了相应的车削、铣削和钻削基础工艺试验。结果表明,该材料呈现出切削力大、切削热不易散发、切削刀具磨损剧烈、树脂基材料影响切削性能、加工缺陷多,质量不稳定等切削性能;提出了相应切削刀具材料的选用原则,即应采用高硬耐磨的硬质合金或金刚石刀具材料进行切削;提出了车削、铣削、钻削加工该复合材料的刀具应具备的结构形式和几何参数。     

碳纤维复合材料不同制孔工艺技术研究

碳纤维复合材料钻孔分层主要由钻孔入口的剥离作用和出口的推出作用所引起。轴向钻削推力是分层的主要原因,控制轴向推力可以提高制孔质量。设计无预制孔的麻花钻、带预制孔的麻花钻和阶梯钻三种钻孔工艺方案,根据现有三种工艺的轴向力模型,分析对比三种工艺方案的临界轴向力与直径比率、轴向力与钻削位置深度及轴向力与进给率关系,并使用SEM观察孔的质量。结果表明,使用阶梯钻和预制孔钻削能大幅减少轴向推力,获得高质量的孔出口。     

钻削参数对碳纤维复合材料孔壁表面粗糙度影响的研究

通过碳纤维增强复合材料的钻削工艺试验,借助粗糙度测试仪、扫描电镜等手段,根据测试结果研究了钻削参数对碳纤维复合材料孔壁表面粗糙度的影响规律:进给量对孔壁表面粗糙度影响较大,主轴转速不变时表面粗糙度与进给量成正比;主轴转速对孔壁表面粗糙度影响不大。并给出了提高碳纤维复合材料钻削质量的优化工艺参数。     

超大长径比喷丝板斜导孔加工方法研究

为了改善超大长径比喷丝板导孔的垂直度,从钻头入钻阶段力学和动力学模型入手,提出了周期加工工艺方法,通过实验验证了理论分析的正确性;通过与普通钻削加工实验结果对比,周期进给钻削可提高极限加工孔数,调节进给量可进行纠正偏差,满足垂直度要求;通过铰制工艺可消除加工表面产生明显的提刀痕缺陷,采用周期加工工艺方法加工出超大长径比喷丝板导孔,为喷丝板后续喷丝孔的加工奠定了基础。     

碳纤维复合材料高速钻削力的研究

在钻削碳纤维复合材料时，经常会遇到分层、劈裂等各类加工缺陷，而这些缺陷主要是由钻削轴向力引起的。本文就高速钻削条件下刀具、转速、进给量、钻孔个数、材料厚度等钻削参数对轴向力的影响进行了全面系统的研究。     

纤维增强复合材料钻削加工技术研究现状

纤维增强复合材料具有力学性能各向异性、导热能力差等特点,在钻削加工时,容易产生分层、撕裂等加工缺陷。综述了钻削轴向力、切削参数、刀具几何结构等对纤维增强复合材料钻削缺陷的影响,进一步分析了钻削加工技术的研究现状,提出合理的加工参数、刀具结构及新的钻削加工技术,对于提高钻削加工质量具有重要的意义。     

专利报道

碳纤维复合材料制造的无油润滑轴承;纤维复合材料增强接箍;碳纤维复合材料制品的制孔工艺方法;一种含磁性玻璃纤维的结构型吸波复合材料及其制备方法;高性能树脂／云母复合材料及生产方法。     

碳纤维复合材料大直径孔制孔方法的研究

在航空工业领域中,碳纤维复合材料(CFRP)常常会加工大直径孔。在加工大直径孔时,无预制孔钻削直接加工出的孔会出现纤维撕裂、纤维脱出以及孔内壁分层等严重缺陷。首先重点分析了无预制孔钻削、螺旋铣和不同直径预制孔的加工原理和轴向力情况,并估计临界轴向力值;其次使用无预制孔钻削、螺旋铣和不同直径预制孔三种方法,建立对比实验,并对这三种方法的受力情况以及加工质量进行分析。结果表明,钻削的轴向力主要由麻花钻头的横刃提供,而轴向力是导致分层的主要原因。当轴向力小于临界轴向力时,分层明显减小,而由于消除了横刃的影响使得预制孔方法加工时轴向力降低47%至61%,出口处分层因子较无预制孔钻削减小83%,因此预制孔方法在制造大直径孔时表现突出。     

钻井工程技术分析及提高效率的措施

对石油钻井企业而言,通过革新钻井技术,来提高经济效益,降低生产成本是倍受关注的事情。分析了五种钻井工程技术,包括高压旋喷钻井技术、PDC、螺杆快速钻井技术、水平井钻井技术、欠平衡钻井技术、连续管钻井技术。提出了一些提高施工效率的措施。     

空气钻井环空气固两相流三维数值模拟

应用CFD软件对空气钻井环空气固两相流动进行数值模拟研究。模拟结果显示,不同入口速度条件下,压强分布的趋势基本一致,气体入口速度越大,压强速率变化越快;在斜井中,空气和岩屑的速度分布并不均匀,环空区域明显大于近壁面区域,最大流速发生在井筒环空区域上部,当气体流速与岩屑速度接近时,携岩效果并不理想;井筒内岩屑浓度的分布并不相同,环空区域岩屑的平均浓度明显大于近壁面处。     

川东地区普光气田深井钻井技术

分析了川东地区普光构造的地质概况和钻井难点,总结了提高机械钻速的技术措施,并与深井安全钻井技术和钻井液技术一起形成了川东地区普光构造优快钻井技术,对提高川东地区的钻井速度,加快川东地区的勘探开发步伐具有重要意义。     

欠平衡钻井技术的优势和挑战

文章综述了国内外欠平衡钻井技术的应用现状,分析了国内外对欠平衡钻井技术的需求;结合目前国内的应用情况,重点介绍了欠平衡钻井的技术优势,即欠平衡钻井技术能够减少油气层伤害、评价油气藏、提高机械钻速、同时还具有有效控制漏失、减少压差卡钻等优点。讨论了欠平衡钻井技术在钻井成本、储层损害、钻井液选择、完井和测井以及存在不安全的隐患等方面所面临的技术挑战,指出欠平衡钻井比常规钻井具有更显著的技术优势,在国外已经发展很成熟;但在国内对欠平衡钻井的认识还不足,发展应用受到制约;建议应建立欠平衡钻井作业标准和管理规章制度,加强欠平衡钻井的相关基础理论和技术研究。这对国内进一步开展欠平衡钻井技术工作的研究有很好的参考作用。     

应用套管钻井技术的实践分析

套管钻井技术在当今钻井工程中的应用非常广泛。该技术有效结合了下套管钻井技术和下钻杆钻进技术,能够极大的降低钻井工程实施成本、缩短工程周期、降低地下油污污染等优势,在当今钻井工程中的应用非常广泛。     

运用水平井技术开发浅层油气藏技术

浅层油气藏的开发,一直受到地面条件、工具造斜能力、钻完井问题突出等难点的困扰而无法实现经济开采,近年来随着石油钻完井技术的不断发展,运用水平井技术开发浅层油气藏已成为各大油田普遍认可的技术。本文通过对富拉尔基油田水平井钻完井技术的描述,介绍浅层水平井钻井的主要难点及解决措施。     

国内外页岩气钻井液技术应用现状

介绍了国内外页岩气钻井液技术及其应用情况,大部分页岩油气水平井采用油基钻井液,直井或定向井多采用水基钻井液;国内油基钻井液技术较为成熟,处理后的含油钻屑能达到环保要求。     

煤矿瓦斯地质起拔钻探工艺技术

煤矿深处地下,地层结构复杂,由于地层结构过于复杂,在进行钻探工作时钻孔内很容易发生各类事故,这些事故对钻具的起拔影响很大,甚至导致钻具无法拔出,从而形成了起拔加压钻进问题。在以非平衡钻探工艺理论为基础,系统地研究研斯地质起拔钻探工艺,以求构建新的钻探工艺体系。     

低密度深井钻井废弃泥浆固化技术研究

油气田钻井作业每天都要产生大量的废弃泥浆,如果钻井废弃泥浆不经过合理的处理或处置,会污染土壤和水源,危害环境。废弃钻井泥浆的固化处理技术是实现其无害化处理的主要方法之一。论文研究以现场低密度深井钻井废弃泥浆为对象,开展固化处理技术研究。通过实验研究,选择了合适的固化处理剂以及固化处理助剂,优化了固化处理工艺条件。通过正交实验,确定固化最佳配方为：14％水泥＋3％HB＋2％Shim＋4％石灰。     

某气田定向井钻井技术研究与应用

某气田定向井开发形成一定规模,未来将继续壮大。天然气定向钻井技术的发展可大大提高钻井速度,满足气田大规模开发的需求。主要讨论如何分析,并对"四合一"钻井技术进行了优化,采用PDC钻头,对钻井液配方进行了研究,目的是在现有基础上进一步提高钻井速度,缩短钻井周期,从而为我们自己形成一套技术,为矿山人员定位的发展带来一些参考价值。