粒度配比对WC基金刚石钻头的性能影响研究

文章以Fe-Co-Cu基预合金粉为主要粘结剂,WC为骨架相,在相同的金刚石浓度条件下,通过调配6种不同粒度金刚石的配比,来研究金刚石粒度配比对钻头性能的影响。共设计了9种不同参数的孕镶金刚石钻头,通过微钻实验来验证其钻进性能。实验结果表明：在以WC-预合金粉配方体系为胎体材料时,40/45,60/70,80/100目的金刚石粒度组合具有最高的效率;45/50,70/80,100/120目的金刚石粒度组合具有最长的寿命;在调整金刚石粒度时,粗中细三种金刚石的粒度差别不宜太大,否则钻头的效率和寿命将明显降低。     

保温时间对Fe基金刚石钻头性能影响的研究

在热压烧结法制造金刚石钻头的过程中,胎体配方和烧结工艺是直接决定金刚石钻头性能的两个关键因素。为了提高钻头的钻进效果并降低钻头成本,采用高铬铁合金粉和镍铁合金粉替代WC粉作为金刚石钻头的胎体配方材料。热压金刚石钻头的烧结参数主要包括烧结温度、保温时间、烧结压力和加压方式,其中保温时间的长短直接关系热压金刚石钻头的性能。文章主要讨论保温时间对Fe基金刚石钻头性能的影响。选用新的Fe基配方,以保温时间为变量,其余参数保持不变,装料并烧结一组此参数下的样品。通过对这些样品的弯曲、拉伸、压缩、硬度等力学性能测试以及断口扫描电镜分析,最终得出此配方下的最优保温时间。     

Cu和Ni的化合物对金刚石钻头胎体性能的影响

主要研究了在铁基胎体配方F15#的基础上添加不同量的含Cu或Ni的化合物对金刚石钻头胎体性能的影响。根据不同配方制作标准试样块,测试其硬度HRB、抗弯强度和磨耗比,以此来评价胎体的力学性能和耐磨性能,同时优选出配方制作钻头进行实际钻进试验。试验结果表明:随着胎体中Cu或Ni的化合物含量的增加,胎体的硬度、抗弯强度都呈现下降的趋势,胎体样块的磨耗比也逐渐下降,表明了钻进效率的提高,从实际钻进结果可知,钻头的钻进效率得到了提高,寿命也比较好。     

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.     

一种卵石层钻进用金刚石钻头的研制与试验

文章通过分析金刚石钻头钻进卵石层的特点及钻头破坏形式,采用三明活钻齿提高胎体内外层耐磨性,加入辅助磨料、采用球磨工艺提高胎体本身的耐磨性,钻头钢体表面硬化提高钢体寿命等相关技术,使金刚石钻头能正常消耗完工作层,从而使金刚石钻头的寿命和时效有较大幅度的提高,试验钻头与工地上正在使用的烧结金刚石钻头相比较,最高寿命提高1.5倍,最低寿命提高1.14倍,钻进时效平均提高33％,钻进寿命平均提高1.5倍.     

用于超研磨性地层钻头的设计与实践

钻头在钻进超研磨性地层时,胎体的磨损非常严重.文章分析测试了这类地层的可钻性,具有针对性地采用加大胎体中金刚石浓度的方法来保护胎体,极大地延长了钻头的寿命.     

高强度低成本石油钻头胎体配方的研究

文章以铁(Fe)为主体,以碳化钨(W2C)为辅助骨架,以铜(Cu)和镍(Ni)为粘结剂和浸渍合金,研制开发了三种高性能石油钻头胎体配方。首先依据胎体配方制备预合金粉末,然后测试胎体配方的抗弯强度和抗冲击韧性等性能,最后加入金刚石,试制钻头。实验结果表明,采用三种胎体配方所制备钻头的抗冲击韧性和抗弯强度都远高于行业标准的要求,表明钻头试制成功;新配方的成本比现用的胎体降低1/3左右。该项目研究在钻头制造中取得了突破性进展,提高了钻头在井内复杂环境下的工作能力,并降低了钻头成本。     

Sn含量对WC基金刚石钻头的性能影响研究

文章以WC-Cu-Co基金属结合剂为基础,研究Sn含量对结合剂性能的影响。对不同Sn含量配方的三点抗弯强度、磨损失重、硬度进行了测试,最后通过微钻实验验证实际钻进效果。研究结果表明：随着Sn含量的增加,胎体的三点抗弯强度τ0、磨损失重Δm值和硬度HRB均呈现出先上升然后逐渐下降的趋势,Sn含量为4%左右时,胎体具有最好的力学性能和最小的磨损失重。微钻实验进一步验证了Sn含量为4%的钻头配方具有较长的寿命和较高的效率。     

添加富铁预合金粉CSB-2的热压金刚石钻头胎体性能研究

Fe基胎体在金刚石钻头的领域中仍存在相当的潜力,粉末预合金化是现今金刚石工具制造的一个趋势。通过研究在980℃的烧结温度下不同含量的富铁预合金粉CSB-2的热压金刚石钻头胎体的力学性能及组织形貌表征,得到以下结论:CSB-2能提高胎体的力学性能,细化组织,使胎体更致密;富铁胎体在980℃的烧结温度条件下对金刚石存在着刻蚀作用,粉末预合金化能降低铁基胎体对金刚石的刻蚀,且使胎体对金刚石的润湿性增强,提高胎体对金刚石的包镶力。     

深地工程添利器 新金刚石钻头问世

正一款新的高效率、长寿命金刚石钻头,日前由桂林金刚石工业有限公司历时两年研发成功,使用寿命是常规钻头的两倍,钻进效率比常规钻头提高30%,成为实施深地工程的最新利器。该款钻头将新型预合金粉应用于金刚石钻头胎体中,采用冷压—热压工艺,制造出钻头胎体强度明显提高、工作层超过20毫米的单层水口高胎体金刚石钻头。新型高胎体金刚石钻头研发成功后,在云南都龙钻探     

一种造孔材料对金刚石薄壁钻头效率提高的研究

研究造孔材料N对Co胎体的强度和硬度的影响,并将N分别添加到纯Co、FeCu和CoFe基胎体中做成薄壁钻头,进行钻进钢筋混凝土的对比试验。结果表明:在纯Co胎体中加入N,随着添加量增加,抗弯强度和硬度均呈下降趋势,添加量到4%,抗弯强度下降16%,添加量到6%降低35%。钻进试验结果:不同的实验钻头钻进钢筋的效率均有提高,其中纯Co胎体提高102%;钻进纯混凝土,不同的胎体效果不同,纯Co中效率提高62%。     

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.     

干钻金刚石钻头及钻进系统开发

总结了国内外石材、建筑材料施工用干式钻进的现状、市场需求及存在的问题,介绍了干式钻进的用途及特点,干式钻进金刚石钻头的结构设计、胎体配方选择等。最后通过干钻长钻头钻进钢筋混凝土的试验,详细介绍了干式钻进成套系统配套的相关设备。     

仿生非光滑原理及其在金刚石钻头中的应用

仿生非光滑原理与孕镶金刚石钻头结合起来,并将生物非光滑表面的耐磨、减阻等特性引用到钻头的设计中,使钻头也具有这样的特性,研究一种新型的仿生孕镶金刚石钻头,以此来提高钻头的效率和寿命。通过Φ75 mm仿生钻头的野外钻进试验可知,仿生钻头的钻进效率较普通钻头至少提高10%,钻头寿命提高30%。该研究为提高深部地质钻探关键工具的性能提供了新的思路,具有一定的现实意义。     

硬岩深孔大口径取芯钻进的钻头研究

介绍了硬岩深孔钻进中热压金刚石钻头的设计方法与研制技术,重点就钻头胎体的设计研究方法进行了较全面的分析与阐述,对钻头的结构设计作了深入的研究与探讨,为读者研究金刚石钻头提供了思路与方法.论文以科钻一井为例,在分析岩石性质与钻进条件的前提下,对硬岩、深孔、大口径取芯金刚石钻头的设计作了具体的论述,钻头的保径措施和工作层结构采用了全新的设计方案;热压工艺完全不同于普通钻头的传统烧结规程,钻头质量在科钻一井使用的各类钻头中取得了平均时效(1.12m/h)和平均寿命(28.85m/个)最好的效果.钻进事实表明,胎体的设计研究方法是一种先进的具有普遍意义的方法;钻头的结构设计和保径措施,同样具有创新性和实用价值.     

工勘打滑金刚石烧结钻头的开发

在工程勘探施工中,钻头钻进坚硬岩石时效率低下,以往的地勘打滑钻头在工勘钻机振动强烈的条件下又容易断齿。文章分析了工程勘探与地质勘探的设备、工艺等施工特点,针对存在的问题,采用增加钢体与胎体接触面积的方法提高连接强度,采用较少孔底接触面积和添加脆性物质的方法提高钻进速度,开发的钻头在初步试用中满足了客户的施工要求且钻头无断齿现象。     

新型钢筋混凝土钻进用金刚石钻头的研制

文章通过分析金刚石钻头钻进钢筋混凝土的特点及钻头破坏形式，采用复合切削元、三明治钻齿及钻头钢体表面硬化等相关技术，使金刚石钻头能正常消耗完工作层，从而使金刚石钻头的寿命和时效有较大幅度的提高。     

多孔WC-TiC催化剂的戊烷异构化活性

以TiC和MoSi₂为基体,WO₃和仲钨酸铵为WC的前驱体,碳酸氢铵为造孔剂,采用固相合成技术, 1 560 ℃制备碳化钛基复合WC催化材料。分别通过X射线衍射仪、扫描电镜、压汞仪、气相色谱和气质谱表征催化材料的相组成、显微结构、孔径分布和对戊烷的催化性能。结果表明,碳化钛基复合WC材料的相组成为TiC、SiC、MoC、 WC 和 (Ti, Si)C;当WO₃为WC前驱体时,催化材料的孔径呈现单峰分布［（0.3~50 μm）］,350 ℃其对戊烷的转化率为16.21%,异构化选择性为5.68%;当仲钨酸铵为WC前驱体时,催化材料的孔径呈现双峰分布［（100~800） nm和（1 ~5） μm］,WC颗粒在500 nm以下,350 ℃戊烷转化率达到48.44%,异戊烷的选择性为12.91%。     

提高电镀金刚石钻头质量的试验研究

分析了普通电镀金刚石钻头在方法上存在的不足,镀层内存在的针孔和产生的节瘤难以避免,明显地影响电镀钻头的适应范围和钻进经济技术指标.为此,试验研究二次成型工艺技术提高电镀钻头的保径效果;试验研究阴极移动方法去除镀层中的氢气泡和针孔.经检测表明,两种方法都取得了明显效果,镀层致密而平整,钻头胎体力学性能有明显提高.该试验研...     

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...