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.     

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%。     

油气井金刚石钻头制造新工艺研究进展

阐述了油气井金刚石钻头在模具制造、胎体材料研制、钻头冷却方面的新工艺和新进展及PDC钻头在钎焊工艺方面的进步.对油气井金刚石钻头制造工艺具有一定的指导意义.     

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.     

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。     

钻进坚硬致密岩层的金刚石钻头试验研究

文章对坚硬致密岩石的特点进行分析,研究了钻进这类岩石难的原因;在此基础上从金刚石钻头的结构、钻头性能及胎体材料、金刚石参数等方面进行了全面而深入的研究分析,提出压力-磨损因子概念,提出钻头主辅工作层复合结构设计,并研制了两个复合型试验钻头,在野外钻探生产中进行了实钻与测试,并与试验机台使用的其他厂家的普通金刚石钻头进行...     

金刚石镀Ti对金刚石锯片性能的影响研究

研制了一套简单易行的镀膜工艺,并将镀膜金刚石应用于胎体配方中制得金刚石锯片,并与相同胎体配方含未镀金刚石的锯片作比较,考察其对锯片性能的影响,并从金刚石和胎体间的界面反应对界面粘结强度的影响及金刚石的损伤程度上对其机理进行了微观分析。     

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.     

热等静压强化金刚石钻头性能研究

为提高热压孕镶金刚石钻头力学性能和耐磨性,使之更好地适用于强力规程钻探现场,提出常规热压+热等静压相结合的金刚石钻头制造方法。以2个优选的预合金体系钻头胎体配方为基础,分别采用常规热压、常规热压+热等静压的方式试制钻头胎体和孕镶金刚石钻头进行室内测试和现场试验对比分析。室内测试表明,相较于常规热压烧结方式,采用常规热压+热等静压烧结后,钻头胎体的硬度平均提高2.0 HRC,磨损量平均下降2.3 mg,相对密度达到98.7%和99.1%。现场试验结果表明,引入热等静压烧结之后,相同配方热压金刚石钻头其机械钻速相差不大,但耐磨性明显提高,使用寿命平均提高50.42%。     

提高胎体耐磨性技术

通过对金刚石薄壁钻头大量模拟试验数据进行分析对比,并对胎体耐磨性理论的论述,阐明了加入细粒度金刚石可以有效地提高金刚石工具胎体的耐磨性,从而提高其使用寿命,而工作效率不受影响甚至有所提高.     

优质金刚石合成的研究

从六面顶液压机合成设备、原材料以及合成工艺三大方面,详细分析它们对金刚石合成、金刚石晶体的影响.提出高压低温工艺和合成腔体的净化两个关键方向,以获得优质的金刚石单晶.     

金刚石生产的加热方法

讨论了金刚石合成中直接加热法和间接加热法的优缺点,认为混合加热法可能是一种好的加热方法.     

技术创新在金刚石制品业中的重大作用(下)

通过对国内外近两年来金刚石工具工业技术创新的发展与作用的考察与分析．作者认为必须重视金刚石的镀覆和预合金粉末的应用、容积式冷压机与各种烧结工艺与设备的开发．加快激光焊接锯片，金刚石绳锯与金刚石表面金属化及单层金刚石高温钎焊的开发与应用．重视半导体工业中金刚石工具的应用，特别是CMP的研制与生产。     

金刚石滚筒刀具的有限元分析

应用ANSYS大型通用有限元软件,对陶瓷刮平定厚机的金刚石滚筒刀具进行了刚性分析,分析结果表明,金刚石滚筒刀具的结构应力、应变分布规律比传统的计算结果更精确,更详细。为加强金刚石滚筒刀具的整体刚度,隔绝固体声对刮平机定厚机的激励而产生的辐射噪声提供了重要的理论依据。     

美国工业金刚石行业状况

美国工业金刚石协会成立于1946年，嗣后GE公司于1954年合成人造金刚石。从此金刚石在美国各工业部门的应用越来越广泛，美国工业金刚石行业也就不断发展状大。文章从几个方面阐述美国工业金刚石行业的特点：金刚石作为战略物资储备；天然金刚石资源贫乏，人造金刚石行业的发展；工业金刚石的应用与耗用量；工业金刚石的回收利用，工业金刚石的生产与产量；工业金刚石的国际贸易与价格。     

优质金刚石合成的一般规律及分析

从晶体生长的一般规律出发,论述了碳原子的活化速度、堆积速度、熔蚀速度以及晶体生长速度与优质金刚石生长的关系,阐述了优质金刚石的合成方法,并提出了具体操作建议.     

技术创新在金刚石制品业中的重大作用(上)

通过对国内外近两年来金刚石工具工业技术创新的发展与作用的考察与分析，作者认为必须重视金刚石的镀覆和预合金粉末的应用，容积式冷压机与各种烧结工艺与设备的开发，加快激光焊接锯片，金刚石绳锯与金刚石表面金属化及单层金刚石高温钎焊的开发与应用，重视半导体工业中金刚石工具的应用，特别是CMP的研制与生产。     

聚酰亚胺与金刚石复合研磨膜的研制

根据软基体研磨膜的使用特点和聚酰亚胺的特性，研究聚酰亚胺与金刚石制作复合研磨的可能性。经试验确认，所制作的复合研磨膜符合使用要求，聚酰亚胺可以与金刚石磨料通过机械混合制作性能优良的复合研磨膜。这种复合膜的研制成功开拓了聚酰亚胺的又一应用领域。     

硅处理工艺对金刚石聚晶性能的影响

对硅系粘结剂金刚石聚晶原料中硅的处理工艺进行了研究,对聚晶采用X-ray衍射进行物相分析及抗冲击韧性检测,认为硅处理不当时,会导致聚晶中的脆性物质存在,是降低聚晶抗冲击韧性的主要原因.