Φ48金刚石复合片钻头
浅谈聚晶金刚石复合片(PDC)钻头失效的原因及解决对策2
二、钻头失效原因及对策
聚晶金刚石复合片具有一些特殊的性能比如:(1)硬度极高。聚晶金刚石复合片是目前人造材料中最硬的,硬度大约为10000HV左右,甚至其硬度比硬质合金都要高很多;(2)耐磨性很高;(3)热稳定性好;在聚晶金刚石复合片钻头的工作环境中,井底环境较为复杂,另外钻进过程中会产生并累积大量的热量,热量累积过多的时候就会影响钻头使用。(4)抗冲击能力好。聚晶金刚石复合片抗冲击以及韧性、粘结强度是一个综合性能指标,很大程度上决定聚晶金刚石复合片钻头使用效果。
钻头失效一般有以下磨损。
1、平滑磨损
PDC切削齿的平滑磨损的特征是磨损面宏观上表现为较为平整,其金刚石层和WC基托均在切削过程中被磨损而形成磨损平面。在切削过程中,因为WC硬度要比金刚石低,所以WC基托会最早遭受磨损,一旦WC基托被磨损之后临近WC基托的金刚石就失去了有效支撑,容易形成唇边. 在唇边生成之后又在频繁的切削力作用下,唇边承受着拉应力,并导致拉应力裂纹出现并逐渐扩展,最终唇边断裂,唇边破裂之后会导致未破裂的金刚石层与岩石接触面积减少,承受应力更大,恶性循环之后又加速导致金刚石片的破裂,一旦金刚石片整个接触面均遭到破坏,就又会造成基托重新有效地接触岩石,平滑磨损过程是缓慢的,属正常的失效形式。由于唇边的出现,容易使单位面积的切削力增大,而形成自锐效应。自锐效应有利于保持钻头的有效切削能力。
2、微断屑
微断屑的具体表现为金刚石片近似地沿切削方向形成微尺度的片状断裂,微断屑常常在钻头工作一定时间之后发生,由于钻头工作时,承受的负荷的交替变化以及表面局部的高温与冷却的交替,同时承受机械疲劳与冷热疲劳的作用,到达一定程度之后就会导致裂纹的产生,继而会扩展导致微断屑断裂。
金刚石钻头的保径简介
热压烧结金刚石钻头
三、总结
在地质勘探方面,还有极少数钻头有其自身独特的保 径方式,比如整体烧结钻头的整体保径和石油勘探钻头的
复合片保径等。无论保径方式如何,它们的目的只有一个,
就是钻进过程中通过较少内外径的消耗达到保径的目的,
这才能最大程度的保护钻具的磨损,较少钻探的成本。
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嵌在钻头胎体的内外保径层内,金刚石的支撑使内外径的
磨耗百度文库大大增加,从而达到保径的目的。
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电镀金刚石钻头
二、金刚石钻头主要保径分类
2,是金钻金刚石复合片钻头保径,这类钻头的保径通过
在钻头齿端和刚体面焊接高质量的合金条,由于合金条的
硬度比刚体高,刚体消耗达到合金条外径时,由于合金条
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下一讲:
如何做好铁路混凝土抽芯钻探工程
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金刚石钻头钻进刀头剖视图
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二、金刚石钻头主要保径分类
在地质钻探中,常使用的钻头只要有三类,它们的保径方 式也不相同。
1,是使用最广的金钻钻头厂的电镀金刚石钻头,这类钻
头的保径方式是将高品级金刚石通过电镀的方式,将其埋
异型齿金刚石复合片和钻头[实用新型专利]
专利名称:异型齿金刚石复合片和钻头专利类型:实用新型专利
发明人:牛有全,张全文,张海波
申请号:CN202020208952.3
申请日:20200225
公开号:CN211692325U
公开日:
20201016
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型提供一种异型齿金刚石复合片和钻头,钻头上设有该复合片,金刚石复合片包括金刚石层和合金基体,金刚石层上设置有绕金刚石层的中心轴线旋转对称的三个表面结构,两个相邻的表面结构的交汇处设置有一个切削刃,切削刃位于金刚石层的外边缘;表面结构包括第一斜面、第二斜面和第三斜面,第一斜面、第二斜面和第三斜面沿金刚石层的径向由金刚石层的中心至外周依次连接,第一斜面与金刚石层的基准平面之间的夹角小于第二斜面与该基准平面之间的夹角,基准平面垂直于金刚石层的中心轴线,第二斜面与基准平面之间的夹角小于第三斜面与基准平面之间的夹角,采用以上结构,三个斜面逐步进行切削,避免金刚石层一次过量切削,延长切削刃的寿命。
申请人:广东钜鑫新材料科技股份有限公司
地址:519000 广东省珠海市斗门区斗门镇龙山二路567号(2号厂房)
国籍:CN
代理机构:珠海智专专利商标代理有限公司
代理人:黄国豪
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PDC钻头
PDC钻头
一、产品特点
金刚石复合片(PDC)是在高温条件下,由人造金刚石与硬质合金一次性合成的特殊超硬材料,它不但具有金刚石硬度高、耐磨等优点,同时还具备了硬质合金抗冲击性强、出刃大等特点,用它做钻头的刀翼可大大提高钻头的工作效率,是钻进中硬岩层和坚硬岩层的理想钻头。本系列金刚石PDC钻头,托体采用优质钢材煅压成型,经过真空全自动热处理设备进行增加机械性能处理。
普通型采用国内优质复合片做刀翼,超强型采用美国GE公司生产的刀片,根据地质条件的不同选用相应的质量等级,可达到更高的产品性价比,达到节能高效的经济指标。
高强型金刚石钻头刀翼采用最新研制的球型金刚石刀片,特点是钻进速度快,抗冲击能力强。当钻头钻进时,唇边用于正常均匀地层岩石的刮削,突出部分可以抑制钻头钻进过程中遇到缝隙时瞬间大幅度进尺,大大降低了钻头的意外损坏,提高了应对复杂岩层的钻进水平。
本公司生产的金刚石钻头遍布全国煤田、石油钻探、地质勘探、水利水电、铁路公路、隧道建设等行业。两翼PDC锚杆钻头(半片标准型)适应岩层八级以下,在同等岩层条件下钻进寿命是普通合金钻头的10-30倍,效率至少提高60%以上,不需修磨,大大降低工人的劳动强度,节约工时。两翼PDC锚杆钻头(半片加强型)刀翼关键原材料由美国GE公司生产,其金刚石含量是普通钻头的1.5倍,耐磨性极好,效率显著提高,综合成本降低,适应12级以下中硬岩层。
二、产品参数
最佳适应岩层参数表:
行号类型适应岩层
1 普通PDC钻头F<10的软—中硬岩
2 加强PDC钻头F=10-12的中硬岩
一种金刚石复合片钻头[实用新型专利]
专利名称:一种金刚石复合片钻头专利类型:实用新型专利
发明人:张成东,李同洪,马成新
申请号:CN201620688313.5
申请日:20160701
公开号:CN205823170U
公开日:
20161221
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种金刚石复合片钻头,包括钻头本体,钻头本体的顶部固定连接有钻头,钻头本体的外表面固定连接有三角螺旋块,三角螺旋块的外表面设置有金刚石复合片,且金刚石复合片的一侧面凸出三角螺旋块的外表面,钻头本体的内部留有等距离排列的空腔,空腔的内部设置有第一冷却管,第一冷却管的一端设置有第二冷却管,且第一冷却管的一端设置有进水口,第一冷却管的出水口与第二冷却管的进水口连通,第二冷却管的另一端设置有第三冷却管,且第二冷却管的出水口与第三冷却管的进水口连通,第三冷却管的另一端设置有排水管。该金刚石复合片钻头,实现整体的快速散热,缩短钻头整体的损耗,延长钻头的使用寿命。
申请人:湖北大好工具有限公司
地址:436000 湖北省鄂州市燕矶镇池湖村
国籍:CN
代理机构:上海精晟知识产权代理有限公司
代理人:冯子玲
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金刚石复合片(PDC
百度文库
金刚石复合片(PDC)地质钻头
金刚石复合片(PDC)地质钻头
• (PDC)复合片地 质钻头品种多规格齐全。 既有普通型,也有超强型 ;既有天然,也有人造; 既有表镶,也有孕镶;既 有取芯的,也有无芯的; 既有扩孔型,也有刮型。 规格有φ42mm、φ60mm 、φ65mm、φ75mm、 φ89mm、φ94mm、 φ98mm、φ113mm、 φ133mm、φ153mm,能 制造各种直径钻头。
石油钻探用金刚石复合片
石油钻探用钢体钻头系列石油钻探用HW / RNC系列石油钻探用RTC系列
石油钻探用MC系列
煤田用复合片系列
石油钻探用钢体钻头系列
本类复合片专门应用于石油钻探用钢体钻头,它可以使钻头实现高密度布齿,使钻头具有更好的韧性、强度,更强的攻击性,更大的排屑面积,从而使钻头适用于复杂多变含硬质夹层的地层,并获得更加快速的钻进,且可以有效的减少泥包的生成。
规格1315 1317 1320 1618 1622 1625 1920 1925 1929 直径(mm)13.44 13.44 13.44 16 16 16 19.05 19.05 19.05 高度(mm)15.50 17 20 18 22 25 20 25 29
石油钻探用HW / RNC系列
标准非平齿PDC RNC系列:
RNC系列PDC是xx公司2004年研制成功的新一代高端产品,并成功进行了技术工艺的改进,产品品质已臻成熟。RNC系列是目前国内最先进的PDC产品,同时达到了了国际水准,产品品质接近目前世界最先进的高端产品。
RNC的性能特点?何以成为高端产品?
1. 金刚石层厚度增加到
2.0mm(RTC为1.7mm)
2. 抗冲击强度较之以往产品明显提高
3. 耐磨性略有提高
4. 耐热温度由RTC的650度提高至700度
这些RNC性能的进步是基于xx公司的不断研发和大量试验,对PDC生产技术和工艺进行了重大技术改进,在多个方面较之原有产品进行了改和升级。
新技术的应用:
1. 原材料的选用进行了改进,选用了更高级别的金刚石微粉
2. 采用与原有RTC系列不同的新型的硬质合金,提高了焊接强度
2024年金刚石复合片钻头市场分析现状
2024年金刚石复合片钻头市场分析现状
简介
金刚石复合片钻头是一种使用金刚石作为切削工具的钻头。由于其在硬质材料中
的高效切削能力,金刚石复合片钻头在一系列应用中广泛使用。本文将对金刚石复合片钻头市场的现状进行分析。
市场规模
近年来,金刚石复合片钻头市场呈现稳步增长的趋势。据统计,全球金刚石复合
片钻头市场在2020年达到XX亿美元的规模。预计到2025年,市场规模将进一步扩大,预计达到XX亿美元。
市场驱动因素
1.工业制造需求增加:随着各行各业对高性能材料的需求增加,金刚石复
合片钻头市场得到了快速发展。它们被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域,以满足高效切削和加工的需求。
2.金刚石技术进步:金刚石复合片钻头的切削效率和寿命得到了显著提升,
这促进了市场的增长。金刚石纳米涂层和钻头结构的优化改进,使其更加适用于各类材料的切削和高速加工。
3.亚洲市场的崛起:亚洲地区作为全球制造业重要的增长引擎,对金刚石复合片钻头的需求也在迅速增加。中国、印度等国家的制造业规模扩大,推动了市场的发展。
市场挑战
1.高成本:金刚石复合片钻头的制造过程需要复杂的技术和成本较高的原材料,这导致产品价格较高。这限制了其在一些行业中的应用,特别是在成本敏感的中小型企业中。
2.技术瓶颈:尽管金刚石复合片钻头的技术逐步改进,但仍存在切削效率和寿命方面的瓶颈。在一些特殊材料的加工中,还需要进一步的创新和改进。
3.市场竞争加剧:随着市场规模的扩大,金刚石复合片钻头市场的竞争也越来越激烈。传统的金属切削工具和其他新兴的切削技术为金刚石复合片钻头市场带来了一定的竞争压力。
金刚石复合片及金刚石钻头项目投资计划书
金刚石复合片及金刚石钻头项目
投资计划书
xxx集团
金刚石复合片及金刚石钻头项目投资计划书目录
第一章概述
一、项目名称及建设性质
二、项目承办单位
三、战略合作单位
四、项目提出的理由
五、项目选址及用地综述
六、土建工程建设指标
七、设备购置
八、产品规划方案
九、原材料供应
十、项目能耗分析
十一、环境保护
十二、项目建设符合性
十三、项目进度规划
十四、投资估算及经济效益分析
十五、报告说明
十六、项目评价
十七、主要经济指标
第二章背景和必要性研究
一、产业政策及发展规划
二、鼓励中小企业发展
三、宏观经济形势分析
四、区域经济发展概况
五、项目必要性分析
第三章产品规划方案
一、产品规划
二、建设规模
第四章选址科学性分析
一、项目选址原则
二、项目选址
三、建设条件分析
四、用地控制指标
五、用地总体要求
六、节约用地措施
七、总图布置方案
八、运输组成
九、选址综合评价
第五章项目建设设计方案
一、建筑工程设计原则
二、项目工程建设标准规范
三、项目总平面设计要求
四、建筑设计规范和标准
五、土建工程设计年限及安全等级
六、建筑工程设计总体要求
七、土建工程建设指标
第六章风险应对评估
一、政策风险分析
二、社会风险分析
三、市场风险分析
四、资金风险分析
五、技术风险分析
六、财务风险分析
七、管理风险分析
八、其它风险分析
九、社会影响评估
第七章项目计划安排
一、建设周期
二、建设进度
三、进度安排注意事项
四、人力资源配置
五、员工培训
六、项目实施保障
第八章投资规划
一、项目估算说明
二、项目总投资估算
三、资金筹措
第九章经济效益评估
一、经济评价综述
二、经济评价财务测算
二、项目盈利能力分析
2024年金刚石复合片钻头市场前景分析
2024年金刚石复合片钻头市场前景分析
引言
金刚石复合片钻头是一种常用于地质勘探、石油钻探和矿山开采等行业的工具。随着这些行业的发展和技术进步,金刚石复合片钻头市场也呈现出良好的发展前景。本文将对金刚石复合片钻头市场前景进行分析,考虑市场规模、行业趋势和竞争态势等因素,以期为相关行业的从业者提供参考。
市场规模
金刚石复合片钻头市场的规模与其应用领域的需求密切相关。目前,地质勘探、石油钻探和矿山开采等行业对金刚石复合片钻头的需求仍然十分大。例如,全球石油产量的增长、新的矿区的开发以及地质勘探工作的持续进行,都将为金刚石复合片钻头市场的增长提供动力。根据市场研究机构的预测,金刚石复合片钻头市场的年均复合增长率预计将在未来几年保持在5%以上。
行业趋势
1.技术升级:随着科技水平的不断提升,金刚石复合片钻头的制造技术也
在不断升级。新材料的应用、工艺的改进以及刀具结构的优化,使金刚石复合片钻头具备更高的耐磨性和更长的使用寿命,提高了工作效率和安全性。
2.环保意识:在当前社会对环境保护的重视程度日益增强的背景下,金刚
石复合片钻头的环保性也成为行业发展的关键。将减少对环境的负荷和资源消耗作为发展目标,研发和推广更环保的金刚石复合片钻头技术,以满足市场的需求。
3.综合服务:随着行业竞争的加剧,企业开始提供更多的综合服务来获得
竞争优势。例如,一些企业提供定制化的金刚石复合片钻头解决方案,以满足客户的特定需求。此外,售后服务和技术支持也成为企业之间竞争的重要因素。
竞争态势
目前,金刚石复合片钻头市场存在着激烈的竞争。主要竞争因素包括产品质量、
金刚石复合片钻头使用方法
金刚石复合片钻头使用方法
PDC钻头使用前的准备工作
首先应仔细检查前一只钻头的使用情况,了解钻头规径的磨损状态,检查钻头体上是否有缺落性的损坏(缺落部分如掉齿等会对即将入井的钻头造成伤害)。
钻头的工作稳定性对于防止井斜并最大程度地发挥钻头的性能具有
重要作用,因此,使用PDC钻头时都推荐钻头在稳定的工作状态下钻进。然而,由于具体的钻井过程以及井眼条件的特殊性,有时并不需要刻意追求这种稳定性。所有的稳定器和扩眼器都应该检测其外径,以确保外径尺寸不过大。
操作指南
新钻头首次钻进:
1.在钻头接近井底时将泵的排量开到最大,而后启动转盘,将转速控制在30~60rpm。缓慢下钻直至钻头接触井底。
2.为了形成新的井底,在钻进最初的1m左右深度井眼的过程中,
应该按照推荐的起始钻压值施加钻压。表中提供了不同尺寸的各种型号钻头的起始钻压值。钻头的起始工作参数(钻压和转速)至少应维持钻完一只钻头的长度。
3.新的井底形成后,就可以平缓、均匀地增加钻压直至达到正常钻进时的钻压水平。对于极软地层,该钻压与起始钻压非常接近。对于较硬的地层,钻头磨合形成新井底将花费较长的时间,最终的正常工
作钻压也较高。最佳的钻压值应该是:当钻压达到此值后,钻头的机械钻速ROP不再随着钻压新的增加而增加,或钻头扭矩已达到极限扭矩值。
4.增加钻头转速直至达到预期水平。钻头的最佳转速应该是:当转速达到此值后,钻头的机械钻速ROP不再随着转速新的增加而增加,或钻头扭矩已达到极限扭矩值。通常情况下,钻头在较软的岩石中钻进时的机械钻速ROP对转速的变化更加敏感。对于较硬、研磨性较强的地层,高的钻头转速易导致切削齿提前磨损失效。因此,及时监测钻头钻速ROP随转速RPM的变化情况是很重要的,这样我们可以在最低的转速下达到预期的机械钻速,一般而言,推荐的钻头转速范围为60~240rpm。
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金刚石复合片钻头及使用方法
金刚石复合片是一种金刚石和硬质合金基体组成的复合材料,具有硬度高、耐磨性好的特点,广泛应用于石油钻井、地质勘探、煤田钻采钻头上和机械加工工具等行业。
金刚石复合片钻头主要是采用金刚石和一些金属复合材料制作出来的,这种设备的特点就是非常的坚不可摧。金刚石复合片钻头的用途是比较多的,像我们平常安装空调,也是需要使用到这种设备在墙上打洞的。下面就给大家介绍金刚石复合片钻头的知识以及使用方法。
金刚石复合片钻头
现在金刚石复合片钻头是越来越受欢迎的一种钻头产品,矿山开采,钻井等地方都能看到金刚石复合片钻头,它们为矿山的开采做出极大的贡献。为什么大家都喜欢用这种产品呢,我们发现它的优点有很多。
1、钻头寿命长:由于作为切削齿的金刚石复合片的磨耗比是硬质合金的20-40倍以上,是普通金刚石钻头的10倍以上;
2、钻进效率高:金刚石出露量大(复合多晶层几乎全部出露),钻头能始终保持锐利,因而大大提高进尺速度,是钻头中性价比比较高的钻头;
1
金刚石复合片钻头加工方法的改进
的硬质合金立铣刀, 它有 4 片合金 , 在冷却液的降温情况
下, 走 刀速度 可 以提 高到 4 7 mm/ mi n 。采用 这种方 法后 ,
一
三爪卡盘上 , 卡爪夹紧胎体的丝扣部分 , 刀具采用的是
6 的 立 铣 刀 。立 铣 头 的转 速 为 9 5 0 r / mi n , 此 立 铣 头
动 越小 , 铣 削平 稳 , 安全 系数更 高 , 所 以选 择 的是焊 接式
原先需要 2 1 h , 现在则需要 1 4 h , 加工效率提高3 0 %。
5 保 径合 金槽 加工 方法 的 改进
5 . 1 以前加 工方 法
因 为 吃 刀量 小 的缘 故 , 工件 装 夹 于 万 能 分 度 头 的
万能分度头通过 2 个螺杆紧固定位在 回转工作 台
出 于工 序 衔 接 的考 虑 装 夹 方 式 不 变 , 而且 立 铣 头
不需要旋转 , 只需要垂直于横向工作台。
3 . 2 . 2 刀具 选择
刀具选择的是硬质可转位合金立铣刀 , 因为水槽的 宽度为3 0 m m, 而此宽度的机夹硬质合金立铣刀只有 2 片 合金 , 在同等的转速下 , 刀片的数量越多 , 走刀量越快 , 震
3 . 2 改进后 加 工方 法 3 . 2 . 1 装 夹方式
4 . 4 刀具 的选择
刀 具选 择 的仍 然 是 焊 接 式 硬 质合 金立 铣 刀 , 因为 处 于工 序衔 接 的原 因 , 省 去 了换 刀 的时 间 , 只需要 调 整 铣 床 的横 向工 作 台 , 进 而 调 整 卡 盘上 钻 头 的角 度 和 对 刀, 就 可 以直接 进行 加 工 了 , 走 刀 速 度 可 以 提 高 至 5 8 mm/ mi n 。一 批 钻 头 5 0 个, 复 合 片 镶 焊 斜 面 的加 工
2024年金刚石复合片钻头市场环境分析
2024年金刚石复合片钻头市场环境分析
1. 引言
金刚石复合片钻头是一种广泛应用于工业领域的切削工具,具有高硬度、高耐磨性和高热稳定性等优点。本文将对金刚石复合片钻头市场环境进行分析,包括市场规模、竞争态势、发展趋势以及相关因素的影响。
2. 市场规模
金刚石复合片钻头是工业领域中常用的切削工具之一。随着工业化进程的加快,金刚石复合片钻头市场需求呈现出增长的趋势。据统计,截至目前,金刚石复合片钻头市场规模已经达到XX亿元,预计未来几年将继续保持增长态势。
3. 竞争态势
金刚石复合片钻头市场存在着一定的竞争。主要竞争对手包括国内外的一些知名企业,如XX公司、XX公司和XX公司等。这些企业在技术研发、生产规模和市场拓展方面都具有一定的优势。为了保持竞争力,金刚石复合片钻头企业需要不断提升产品质量和研发能力,加强市场营销和售后服务。
4. 发展趋势
金刚石复合片钻头市场发展具有以下趋势:
4.1 技术创新
随着科技的进步,金刚石复合片钻头的制造技术将不断突破,产品性能将得到进
一步提升。未来金刚石复合片钻头可能采用更先进的材料和加工工艺,以满足更高要求的切削需求。
4.2 应用领域拓展
金刚石复合片钻头的应用领域将不断扩大,不仅用于金属切削,还将应用于石材、陶瓷、玻璃等材料的切削加工。这将为金刚石复合片钻头市场带来新的增长机会。
4.3 环保意识增强
随着环保意识的不断提高,金刚石复合片钻头市场将面临着更多的环保要求和限制。企业需要采取环保措施,优化生产过程,推动可持续发展。
5. 影响因素
金刚石复合片钻头市场发展受到多个因素的影响,主要包括:
金刚石钻头选用原则
金刚石钻头硬度选用原则
金刚石钻头的质量和金刚石材质有很大的关系,金刚石硬度,决定金刚石钻头硬度。
金刚石钻头的种类有很多种分法,如天然的、人造的;单管的、双管的;绳索取芯的、定向钻进的;取芯的、全面钻进的;矿山的、油井的。根据钻进和碎岩特点,可分为表镶金刚石钻头、孕镶金刚石钻头和聚晶烧结体钻头。不同类型的金刚石钻头使用的地方不一样,对金刚石钻头硬度的需求也不一样。
1表镶金刚石钻头
英文:surface set diamond bit
释文:金刚石钻头的一种。钢质的圆筒状钻头体,上部车有丝扣,下部烧结有钻头胎体,金刚石的颗粒是包镶在钻头胎体的表面上。胎体的外径略大于钢体直径、内径略小于钢体内径,内外侧和底部都有可以过水的沟槽,在钻进时流过冲洗液带走岩粉和冷却钻头。表镶金刚石钻头都是包镶的天然金刚石,故价格昂贵,因而只用在一些特殊难钻进的硬地层。石油钻井用表镶金刚石钻头较多。
2孕镶金刚石钻头
英文:impregnated diamond bit
释文:金刚石钻头的一种。钻头胎体里均匀包镶着金刚石颗粒的钻头。钻进时胎体磨损,金刚石不断出露克取岩石,可以一直将胎体全部磨完,都有新出露的金刚石进行工作,类似于砂轮磨削金属材料。胎体有一定高度,外径略大于钻头体外径、内径也略小于钻头体内径,胎体的外侧面、内侧面和底面均有水槽,以便通过冲洗液排除岩粉和冷却钻头。大多数的孕镶金刚石钻头是使用的人造金刚石,称为人造孕镶金刚石钻头。人造金刚石比天然金刚石价格便宜很多,也能较广泛地用在硬地层中钻进。
3电镀金刚石钻头
3D_打印金刚石复合片及其钻头的研究进展
3D 打印金刚石复合片及其钻头的研究进展
*
吴晶晶1
, 张绍和2,3
, 曲飞龙4
, 苏 舟2,3
, 孔祥旺2,3
, 何 焘
2,3
(1. 湖南工业大学 土木工程学院, 湖南 株洲 412007)
(2. 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室, 长沙 410083)(3. 中南大学 地球科学与信息物理学院, 长沙 410083)(4. 中冶长天国际工程有限责任公司, 长沙 410205)
摘要 PDC 钻头已成为油气勘探领域的首选钻头类型,日益提升的PDC 钻头性能要求特别是钻进效率要求给钻头制造带来较大挑战。钻头工作面结构改进是PDC 钻头实现高效破岩的关键,但这给PDC 钻头制造带来难题。3D 打印技术是一种新型的快速成形技术,具有制造任意复杂形状结构、个性化定制和创意设计的优点,将3D 打印工艺应用于PDC 及其钻头的生产是未来发展的必然趋势。本文中介绍了目前用于制备PDC 及其钻头的3D 打印技术的基本原理,包括光固化成形技术(SLA )、熔融沉积技术(FDM )、激光选区烧结(SLS )、激光选区熔化技术(SLM )和喷墨粘粉式(3DP )等;总结了现有3D 打印技术在PDC 及其钻头制造方面的研究进展,并对未来3D 打印PDC 钻头的发展进行了展望。
关键词 3D 打印;金刚石复合片;金刚石复合片钻头;模具成形;复杂结构
中图分类号 TG74; TQ164 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2023)01-0014-09DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2022.3003收稿日期 2022-07-03 修回日期
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Φ48金刚石复合片钻头
一、产品参数
Φ48金刚石复合片钻头
直径(mm)Φ48
钻压(Kg)300-700
转速(rpm)300-350
泵量(1╱min)120-160
生产工艺优质钢材锻压成型
主要用途金刚石钻头遍布全国煤田、石油钻探、地质勘
探、水利水电、铁路公路、隧道建设等行业关键词三翼金刚石钻头
二、产品特点
金刚石复合片(PDC)是在高温条件下,由人造金刚石与硬质合金一次性合成的特殊超硬材料,它不但具有金刚石硬度高、耐磨等优点,同时还具备了硬质合金抗冲击性强、出刃大等特点,用它做钻头的刀翼可大大提高钻头的工作效率,是钻进中硬岩层和坚硬岩层的理想钻头。本系列金刚石PDC钻头,托体采用优质钢材煅压成型,经过真空全自动热处理设备进行增加机械性能处理。
普通型采用国内优质复合片做刀翼,超强型采用美国GE公司生产的刀片,根据地质条件的不同选用相应的质量等级,可达到更高的产品性价比,达到节能高效的经济指标。
高强型金刚石钻头刀翼采用最新研制的球型金刚石刀片,特点
是钻进速度快,抗冲击能力强。当钻头钻进时,唇边用于正常均匀地
层岩石的刮削,突出部分可以抑制钻头钻进过程中遇到缝隙时瞬间大幅度进尺,大大降低了钻头的意外损坏,提高了应对复杂岩层的钻进水平。
本公司生产的金刚石钻头遍布全国煤田、石油钻探、地质勘探、水利水电、铁路公路、隧道建设等行业。两翼PDC锚杆钻头(半片标准型)适应岩层八级以下,在同等岩层条件下钻进寿命是普通合金钻头的10-30倍,效率至少提高60%以上,不需修磨,大大降低工人的劳动强度,节约工时。两翼PDC锚杆钻头(半片加强型)刀翼关键原材料由美国GE公司生产,其金刚石含量是普通钻头的1.5倍,耐磨性极好,效率显著提高,综合成本降低,适应12级以下中硬岩层。
三、其他产品参数
金刚石复合片(PDC)钻头钻进规程建议参数表:
行号规格mm
钻进规程参数
钻压(Kg)转速(rpm)泵量(1╱min)
1Ф28300—700300—350150—200 2Ф30300—700300—350150—200 3Φ32300—700300—350150—200 4Φ48300—700300—350120—160 5Φ56320—800250—350130—180 6Φ75480—1200200—300150—200 7Φ94640—1600150—250200—250 8Φ110880—2200120—200200—300 9Φ1521500—3000100—200500—850 10Φ1901800—4000100—200600—1200 11Φ2302200—4500100—200750—1400 12Φ2702400-5000100—2001000-1500
最佳适应岩层参数表:
行号类型适应岩层
1普通PDC钻头F<10的软—中硬岩
2加强PDC钻头F=10-12的中硬岩
3高强PDC钻头F<18的硬岩
四、产品说明
1、正常作业时,严禁突然反转改变运行方向,以防止复合片钻头脱落。
2、在正常作业时,空压机主风路不能有漏气现象,要保证足够的风量与风压,以延长金刚石复合片钻头的使用时间。
3、新复合片钻头第一次使用时、要低速磨合半个小时,再逐步正常使用。
4、在地质恶劣的环境中运行,要降低轴压和转速,防止钻头断裂。
5、在正常的钻孔作业时,若中途须更换钻头,要严格检查孔内是否有杂物,须保证孔内干净方可使用新的复合片钻头。
6、为了能使钻头正常的稳定的工作,稳杆器要定期更换。
7、新复合片钻头第一次使用时,要注意打孔部位的清洁,防止有杂物影响正常的使用。
8、更换新的钻头前,要仔细检查丝扣和牙齿是否完好,用手轻轻推动试下是否没有问题。要保证内部没有粉尘,出风口通畅,丝扣润滑,采用提升和回转配合方式连接好钻头后才能使用。
9、严禁使用弯曲的钻杆,以避免钻头因受力不均而加速钻头的损坏,影响正常的使用时间。
10、根据不同的情况选择不同的钻头,以及操作方法。
11、复合片钻头在下井前仔细检查各部位,确保钻头没有问题才开始使用。
12、复合片钻头要合理存放,防止粉尘等杂物进入钻头内部,影响正常的使用和钻头的寿命。
13、钻头应装在特制的包装盒里,避免振动相互碰撞。
14、使用时,从包装盒里取出钻头应即装到主轴的弹簧夹头里或自动更换钻头的刀具库里。用完随即放回到包装盒里。