金刚石复合片(PDC

合集下载

浅谈聚晶金刚石复合片(PDC)钻头失效的原因及解决对策2

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。

3、宏观破裂表现为大尺寸的金刚石层的破断,钻头在钻进过程中会有很多情况,在遇到硬质岩石或者岩层岩性变化很大的时候,钻头容易受到较大的冲击负荷,其中尤其是PDC切削齿与岩石接触面较小时,容易造成切削齿在短时间内承受超负荷而导致发生大尺度的宏观破裂,导致钻头的报废.通过研究和总结我们可以得出,不止以上原因,当井底刚性物比如破损的钻头等没有及时清理的情况下,也会造成工作中的钻头受到冲击,使钻头发生宏观断裂. 通过研究我们得出,在工作中保持稳定的钻压,钻速,尽力避免大的冲击,也是减少发生宏观破裂的措施.4、剥离由于钻头是由不同的材料构成,一旦金刚石层与碳化钨基托的粘接破坏就容易造成剥离. 剥离现象出现之后就会使刃口不复存在之后失去切削能力。

金刚石复合片

金刚石复合片

金刚石复合片钻头/PDC drill bit
金刚石复合片(PDC)是在高温高压条件下,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,托体采用优质钢材锻压成型,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,可达到更高的性价比,达到节能高效的经济指标。

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(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(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。

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。

PDC钻头

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3 高强PDC钻头F<18的硬岩金刚石复合片(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)1 Ф28 300—700 300—350 150—2002 Ф30 300—700 300—350 150—2003 Φ32 300—700 300—350 150—2004 Φ48 300—700 300—350 120—1605 Φ56 320—800 250—350 130—1806 Φ75 480—1200 200—300 150—2007 Φ94 640—1600 150—250 200—2508 Φ110 880—2200 120—200 200—3009 Φ152 1500—3000 100—200 500—85010 Φ190 1800—4000 100—200 600—120011 Φ230 2200—4500 100—200 750—140012 Φ270 2400-5000 100—200 1000-1500三、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。

PDC使用注意

PDC使用注意

PDC钻头使用技术探索一.PDC钻头的主要特点1.PDC钻头所采用的聚晶金刚石复合片是由薄层人造金刚石和碳化钨片基体组成的,该复合片经高温高压粘合为不可分割的整体,金刚石层由许多小晶粒组成,晶粒以不规则的方式组合在一起,使复合片的强度和耐磨性达到最佳。

与牙轮钻头靠牙齿对岩石的冲击、压碎作用破碎岩石不同,PDC钻头主要依靠切削齿对岩石的剪切作用破碎岩石,利用剪切作用破碎岩石比压裂作用破碎岩石所需能量小得多,所以PDC钻头能以很小的钻压实现更有效的钻进,这一点对井斜的控制尤为重要。

2.PDC钻头在钻进中磨损缓慢而且具有自锐性,所以钻头在使用寿命期内,可保持切削齿锐利,可一直保持较高的机械钻速。

3. PDC钻头没有活动部件,所以钻头使用寿命长,没有金属物落井的危险。

4. PDC钻头依靠剪切作用破碎岩石,井底压差对钻头破碎岩石影响小,因而有利于在深井、高密度钻井液条件下获得较高的机械钻速。

5. PDC钻头对提高钻速、降低成本是十分有利的,但也有一些缺点:一是使用范围有局限性,对地层的选择性太强,一般只适宜在砂、泥岩地层使用;二是价格较高,有时使用PDC钻头在经济上不一定合算。

二. 根据地层特性选型地层硬度表1.地层级别为1—2的软地层,选用排屑空间大,清洗条件好,复合片直径不小于19毫米的大复合片钻头。

2.地层级别为3的软地层,选用低密度布齿,排屑空间大的常规复合片金刚石钻头或相当的大复合片金刚石钻头。

3.地层级别为4的软地层和5的中硬地层,选用中密度布齿或高密度布齿,排屑空间适中的常规复合片金刚石钻头。

4.对于含硬夹层的软--中硬地层,选用混合齿(热稳定聚晶金刚石和常规复合片金刚石)钻头和抗回旋钻头等。

5.对于易缩径地层,选用双心或偏心钻头;6.含砾或高研磨性岩石地层,不宜选用PDC钻头。

三.PDC钻头使用中易出现的问题及对策1.泥包问题。

产生钻头泥包现象的原因一般是泥浆性能差和操作不当所至,表现为泥浆高粘切、送钻切菜式,建议所用钻井液流变性要好,粘切一定要低,送钻力求均匀。

PDC钻头--聚晶金刚石复合片钻头

PDC钻头--聚晶金刚石复合片钻头

PDC钻头--聚晶金刚石复合片钻头PDC钻头英文:Polycrystalline Diamond Compact bit聚晶金刚石复合片钻头的简称。

是地质钻探行业常用的一种钻井工具。

PDC钻头分类一、根据钻头体材料分类⒈胎体式PDC钻头胎体式金刚石复合片(PDC)钻头是将金刚石复合片通过钎焊方式焊接在钻头胎体上的一种切削型钻头。

胎体钻头用碳化钨粉末烧结而成,用人造聚晶金刚石复合片钎焊在碳化钨胎体上,用天然金刚石保径。

⒉钢体式PDC钻头钢体PDC钻头,是用镍、铬、钼合金机械加工成形。

经过热处理后在钻头体上钻孔,将人造聚晶金刚石复合片压入(紧配合)钻头体内,用柱状碳化钨保径。

二、根据适用行业分类⒈地质勘探用复合片钻头主要用于地质勘察勘探的复合片钻头,适用于软到中硬岩层,现在有些厂家新研发的新型复合片可以应用到十级硬度的岩层。

⒉煤田钻采用复合片钻头主要是用于煤矿上煤层钻探采挖。

一般来讲煤田的岩层相对较软,复合片钻头被大量应用,如锚杆钻头,三翼钻头等。

⒊石油勘探用复合片钻头主要是应用在油气田的钻采用钻头。

目前来说,油田用复合片钻头是所有复合片钻头里面造价最高,要求最高的。

可以说是复合片钻头里面的贵族了。

近年间,PDC切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化。

如果将20世纪80年代的齿与当今的齿进行比较的话,差异是相当大的。

由于混合工艺与制造工艺的变化,当今的切削齿的质量性能要好得多,使钻头的抗冲蚀以及抗冲击能力都大为提高。

工程师们还对碳化钨基片与人造金刚石之间的界面进行了优化,以提高切削齿的韧性。

层状金刚石工艺方面的革新也被用于提高产品的抗磨蚀性和热稳定性。

除了材料和制造工艺方面的发展以外,PDC产品在齿的设计技术和布齿方面也实现了重大的突破。

现在,PDC产品已可被用于以前所不能应用的地区,如更硬、磨蚀性更强和多变的地层。

这种向新领域中的扩展,对金刚石(固定切削齿)钻头和牙轮钻头之间的平衡发生了很大的影响。

金刚石复合片

金刚石复合片

金刚石复合片(polycrystalline diamondcompact PDC)作为一种新型复合材料,其发展历史仅有十几年,但其应用范围已发展到各行各业,广泛地应用于地质钻探、非铁金属及合金、硬质合金、石墨、塑料、橡胶、陶瓷和木材等材料的切削加工等领域。

它的表层为金刚石粒度不同的粉末烧结而成的多晶金刚石,具有极高的硬度、耐磨性和较长的工作寿命;底层一般为钨钴类硬质合金,它具有较好的韧性,为表层聚晶金刚石提供良好的支撑,且容易通过钎焊焊接到各种工具上。

目前国内外一般都采用超高压高温烧结的方法制造聚晶金刚石-硬质合金复合片。

由于它的使用范围扩大,对其性能的要求提高,因而相应的性能检测方法也经过了一个快速的发展过程,在检测的准确性和有效性方面都趋于成熟。

1金刚石复合片的性能金刚石复合片之所以应用如此广泛,主要是因为其具有其他材料无与伦比的优越的性能。

(1)高的硬度和耐磨性(磨耗比)。

复合片的硬度高达10 000 HV左右,是目前世界上人造物质中最硬的材料,比硬质合金及工程陶瓷的硬度高得多。

由于硬度极高,并且各向同性,因而具有极佳的耐磨性。

一般通过磨耗比来反映复合片的耐磨性,在20世纪80~90年代中期,复合片磨耗比为4~6万(国外为8~12万); 20世纪90年代中期至现在,复合片的磨耗比为8~30万(国外10~50万)。

(2)热稳定性。

复合片的热稳定性确定了其使用范围,复合片的热稳定性[2]即为耐热性,与其强度和磨耗比一样,是衡量PDC质量的重要性能指标之一。

耐热稳定性是指在大气环境(有氧气存在)下加热到一定的温度,冷却以后聚晶层化学性能的稳定性(金刚石墨化的程度)、宏观力学性能的变化和对复合层界面结合牢固程度的影响。

热稳定性的变化在750℃烧结以后,国内部分厂家产品表现为磨耗比上升5% ~20%,抗冲击韧性变化不大,部分厂家产品磨耗比下降,抗冲击性能下降,这与各个单位所采用的配方和工艺不同有关,国外复合片的磨耗比和抗冲击韧性烧结前后变化不大。

pdc复合片焊接方法

pdc复合片焊接方法

pdc复合片焊接方法PDC复合片焊接方法一、引言PDC(聚结金刚石)复合片是一种新型的刀具材料,具有高硬度、高热稳定性和优异的切削性能。

复合片的制备过程中,焊接方法是关键的环节之一。

本文将介绍PDC复合片焊接方法的原理、工艺和应用。

二、PDC复合片焊接原理PDC复合片是由一层金刚石颗粒与金属基体通过高温高压烧结而成的。

焊接过程中,金刚石颗粒与金属基体之间的界面需要保持良好的结合,以确保复合片的性能。

PDC复合片焊接原理可以分为以下几个方面:1. 温度控制:焊接过程中需要控制合适的温度,使金刚石颗粒和金属基体能够达到良好的结合。

过高的温度会导致金刚石颗粒的烧损和基体的脆化,过低的温度则无法实现金刚石颗粒和基体的结合。

2. 压力控制:焊接过程中需要施加适当的压力,使金刚石颗粒和金属基体充分接触并发生扩散结合。

过高的压力会导致金刚石颗粒的碎裂,过低的压力则无法实现金刚石颗粒和基体的结合。

3. 时间控制:焊接过程中需要控制合适的时间,使金刚石颗粒和金属基体在高温高压下发生扩散结合。

时间过短会导致金刚石颗粒和基体之间的结合不牢固,时间过长则会导致金刚石颗粒的烧损和基体的脆化。

三、PDC复合片焊接工艺PDC复合片焊接的工艺流程包括以下几个步骤:1. 材料准备:选择合适的金刚石颗粒和金属基体,根据需要进行表面处理,以增加金刚石颗粒与基体之间的结合力。

2. 粘结剂涂布:将粘结剂涂布在金刚石颗粒和金属基体的接触面上,形成一层粘结层。

粘结剂的种类和涂布方法需要根据具体情况进行选择。

3. 热压烧结:将涂有粘结剂的金刚石颗粒和金属基体放入高温高压设备中,施加适当的温度和压力,使其在一定时间内发生扩散结合。

热压烧结的温度、压力和时间需要根据具体材料和要求进行调整。

4. 后处理:焊接完成后,需要进行后处理工艺,如去除余粘结剂、研磨和抛光等,以提高复合片的表面质量和性能。

四、PDC复合片焊接应用PDC复合片焊接方法广泛应用于刀具、磨具、石油钻头等领域。

聚晶金刚石( PCD )和聚晶金刚石复合片( PDC )

聚晶金刚石( PCD )和聚晶金刚石复合片( PDC )

聚晶金刚石(PCD)和聚晶金刚石复合片(PDC)与大单晶金刚石相比,作为刀具材料的聚晶金刚石(PCD)以及聚晶金刚石复合刀片(PDC)具有以下优点:①晶粒呈无序排列,各向同性,无解理面,因此它不像大单晶金刚石那样在不同晶面上的强度、硬度以及耐磨性有较大区分,以及因解理面的存在而呈现脆性。

②具有较高的强度,特别是PDC材料由于有硬质合金基体的支撑而有较高的抗冲击强度,在冲击较大时只会产生小晶粒碎裂,而不会像单晶金刚石那样大块崩缺,因而PCD或PDC刀具不仅可以用来进行精紧密削加工和一般半精密加工,还可用作较大切削量的粗加工和断续加工(如铣削等),这大大扩充了金刚石刀具材料的使用范围。

③可以制备大块PDC金刚石复合片刀具坯料,充足大型加工刀具如铣刀的需要。

④可以制成特定形状以适合于不同加工的需要。

由于PDC刀具大型化和加工技术如电火花和激光切割技术的提高,三角形、人字形以及其他异形刀坯均可加工成形。

为适应特别切削刀具的需要还可设计成包裹式、夹心式与花卷式PDC刀具坯料。

⑤可以设计或推测产品的性能,给与产品必要的特点以适应它的特定用途。

比如选择细粒度的PDC刀具材料可使刀具的刃口的质量提高,粗粒度的PDC刀具材料能够提高刀具的耐用度,等等。

总之,随着PCD、PDC金刚石复合片刀具材料的讨论进展,其应用已经快速扩展到很多制造工业领域,广泛应用于有色金属(铝、铝合金、铜、铜合金、镁合金、锌合金等)、硬质合金、陶瓷、非金属材料(塑料、硬质橡胶、碳棒、木材、水泥制品等)、复合材料(纤维加强塑料、金属基复合材料MMCs等)的切削加工,尤其在木材和汽车加工业,已经成为传统硬质合金的高性能替代产品。

切削刀具用PDC、PCD材料要求:①金刚石颗粒间能广泛地形成D—D自身结合,残余粘结金属和石墨尽量少,其中粘结金属不能以聚结态或呈叶脉状分布,以保证刀具具有较高的耐磨性和较长的使用寿命。

②溶媒金属残留量少。

最好是在烧结过程中能起溶媒作用,而在烧结过程完成后将以不起溶媒作用的合金形式充填于烧结金刚石晶粒间隙中,或烧结后残留的溶媒性金属被隔离,避开溶媒金属与金刚石表面直接接触,以提高PCD的抗氧化本领,从而保证刀具具有充足的耐热温度。

金刚石复合片钻头的优势

金刚石复合片钻头的优势

一、产品图片:二、产品规格表:三、产品简介: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。

四、产品优势:金刚石复合片钻头拓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。

金刚石复合片钻头遍布全国煤田、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。

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。

五、钻头使用注意事项: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.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;7.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;8.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。

金刚石PDC钻头回收哪家好

金刚石PDC钻头回收哪家好

PDC钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称。

是地质钻探行业常用的一种钻井工具。

其实它的演变是从金刚钻演变来的。

金刚石PDC钻头适用行业分类:
⒈地质勘探用复合片钻头
主要用于地质勘察勘探的复合片钻头,适用于软到中硬岩层,现在有些厂家新研发的新型复合片可以应用到十级硬度的岩层。

⒉煤田钻采用复合片钻头
主要是用于煤矿上煤层钻探采挖。

一般来讲煤田的岩层相对较软,复合片钻头被大量应用,如锚杆钻头,三翼钻头等。

⒊石油勘探用复合片钻头
主要是应用在油气田的钻采用钻头。

目前来说,油田用复合片钻头是所有复合片钻头里面造价最高,要求最高的。

可以说是复合片钻头里面的贵族了。

废旧金刚石PDC钻头回收利用创造新价值,一般替换下的废旧金刚石PDC钻头,如果不做处理就会造成工业垃圾,那么把废旧金刚石PDC钻头卖给回收站,就可以解决了垃圾,又可以获得丰厚的收益。

所以金刚石PDC钻头报废后千万不要丢掉,还可以卖给废品回收公司,也是一笔不小的收入。

但是卖的时候一定要找专业的金刚石PDC钻头回收厂家,防止被非法厂家作出不正当的处理。

那么面对市面上那么回收厂家,废钨钢回收哪家值得信赖呢?在这里给大家推荐清河县皓博硬质合金有限公司。

清河县皓博硬质合金有限公司位于河北省邢台市清河县连庄工业区,是一家集回收销售于一体的企业,公司常年以高价、面向全国、专业、不限量从事收购销售各种稀有金属。

自创立以来,公司以雄厚的实力、充足的库存、合理的价格、贴心的服务、稳定的产品质量与多家企业建立了长期稳定的合作关系,产品踪迹遍布全国,在用户群中拥有良好赞誉。

PDC切磨工具的研制ok[1]

PDC切磨工具的研制ok[1]

PDC切磨工具的研制摘要:本文对PDC切磨工具研制现状进行了综合评述, 阐述影响PCD工具质量有焊接加热方式、刃磨工艺等,分析了工具失效原因。

关键词:聚晶金刚石复合片, 切磨工具制作一、引言金刚石复合片(PDC:Polycrystalline diamond compacts)是一种金刚石微粉在超高压、高温条件下与硬质合金基体烧结在一起的复合材料,在保持了金刚石单晶的高硬度,高弹性模量等性能外,还具有各向同性,抗冲击强度高等特点;其形状、尺寸乃至某些性能如可焊接性、可切割性、耐热性等,可以按照使用要求进行设计与制造。

在许多工业领域已经替代传统的工具材料,如石油和地质钻头,切削刀具、木材加工工具等等。

但在建材、石材加工等领域,传统加工工具是把金刚石烧结结块焊接在基体上,金刚石烧结结块的金属胎体及所用金刚石的性能决定了产品的效率低、寿命短,而PDC产品具备锋利、高效、长寿命的优点。

目前国际上已开始研发以PDC 代替金刚石烧结块的切、磨工具,并投入使用。

在切削人造板等木质复合材料时目前使用的刀具材料主要是硬质合金,虽然硬质合金的耐磨性、耐热性和硬度很高,但由于木材本身具有很高的各向异性结构,使得与刀具的摩擦系数很大,而且木质复合材料本身既含有造成刀具机械擦伤的硬质点和表面还有难以加工的硬质涂层,又有引发刀具发生化学腐蚀的酸性介质,这些都会加剧刀具磨损和腐蚀,既大大缩短了使用寿命,又会严重降低了产品的质量。

市场迫切需要高性能的、高质量的木工加工刀具。

在1979年,德国蓝帜公司首先制造出了PCD木工刀具,在加工PB(particle board)时,其寿命是常规硬质合金刀具的125倍。

克服了硬质合金刀具在耐磨和耐腐蚀性方面不足,达到良好的经济效益和社会效益。

二、PDC材料的选用目前PCD、PDC材料根据制造方法、复合途径、结构特征、聚结烧结机理大致可分为固相烧结型、生长聚结型、扩散浸渍型、熔融再结晶型、中介结合型、混合型六种类型。

浅谈聚晶金刚石复合片(1)

浅谈聚晶金刚石复合片(1)

浅谈聚晶金刚石复合片(PDC)钻头失效的原因及解决对策作者:冯强【摘要】聚晶金刚石复合片目前应用广泛,但是仍有存在钻头失效的问题,本文将就PDC钻井钻头的设计及生产工艺进行分析,并对失效形式和形成原因进行探讨,一定程度上预防PDC钻头的早期失效。

【关键词】聚晶金刚石、复合片、失效、钻头、完善一、聚晶金刚石PDC钻头设计及生产工艺。

1、聚晶金刚石复合片(Poly crystalline Diamond Compact ),简称PDC。

随着材料工业技术水平和PDC 钻头设计技术的发展,硬地层PDC钻头技术也随之出现了较快的发展。

它可用较低钻压和较高转速,钻头进尺高,单位进尺成本低。

中国某些油田利用金刚石聚晶复合片镶焊在刮刀上,也获得了良好的效果。

复合片外形是圆形被镶焊在圆柱的切削具上,将切削具镶装在钻头体上,成为PDC钻头。

PDC钻头远比天然金刚石钻头成本低,但是只适用于软到中硬地层。

随着石油勘探工业的发展及其相关技术水平的不断提高,加上目前钻探深探井的数量逐年增加,钻井难度也在逐步加大。

因此,钻头的设计和生产工艺成为提高深探井钻探的钻井速度、降低全井钻进成本的关键因素。

2、在材料性质而言,聚晶金刚石复合片是一种新型复合材料,已经广泛应用于是有钻探、地质勘探等多方面领域,并已经开始逐渐涉及到一些需要的材料切削加工领域等。

无论是油井复合片钻头或地勘复合片钻头,其钻头通常都是由复合片和钻头基体两部分组成。

聚晶金刚石复合片也是,聚晶金刚石和硬质合金层是聚晶金刚石复合片的主要材料,需要通过高温高压压制而成的,其中金刚石层是厚度较薄的一层,钨钻类硬质合金材料的厚度一般稍厚作为基底,聚晶金刚石复合片具有很多有益的性能,比如有比硬质合金更高的硬度和耐磨性,强于硬质合金的抗冲击性。

3、钻头设计方面的问题,钻头的设计包括有复合片的定向、排粉、保径的方法、冲洗等。

其中钻头的基体是复合片的载体,是钻头的主要部分。

因此它的质量问题直接影响了钻头的使用效果。

pdc复合片制备流程

pdc复合片制备流程

pdc复合片制备流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!PDC 复合片是一种由聚晶金刚石(PCD)和硬质合金(WC-Co)组成的复合材料,具有高硬度、高耐磨性、高热稳定性等优点,广泛应用于石油、天然气、地质勘探、矿山开采等领域。

PDC

PDC

PDC钻头又称聚金刚石复合片钻头,金刚石复合片,是在高温,高压下由人造金刚石与硬质合金一次性合成的超硬材料,它不但具有金刚石所具备的强度高,耐磨等优点,同时还具备了硬质合金所具备的抗冲击性强,出刃大等特点。

用PDC钻头作为钻头的切削可大大提高钻头的工作效率,是钻进中硬岩层的理想钻头。

一 PDC钻头的特点PDC(复合片)中的金刚石层有极高的耐磨性,硬质合金层有较高的抗冲击性,并且金刚石层能始终保持锐利的切削刃。

切削刃以负前角的位置切削岩石,不仅能提高复合片的工作刚度,延长其使用寿命,提高切削速度,而且还可以减少或避免岩屑挤压在钻头体与岩石之间。

负前角的大小依据地层而定,对于可钻性好,钻头寿命和时效都好的地层,负前角为0°~-5°,对于大部分的沉积岩,一般负前角为-10°~-20°时钻头性能最好,在实际应用中,负前角一般采用为-15°。

二 PDC钻头的使用分析1 ¢311.1mm M1985型阿尔及利亚438B区块的HEB-A-2井使用该型钻头钻进。

¢339.7mm套管下深888m,在用铣齿钻头扫完套管附件后,¢311.1mm M1985型钻头无划眼顺利下入井底,入井深度893m,采用双稳定器钟摆钻具组合,增加了下部钻柱的弯曲刚度及防粘卡能力,并减小了钻头的倾斜和震动,使钻头工作平稳,避免了部分切削刃过载而引起早期不正常磨损,保证了钻头面上钻井液的均匀流动,使切削刃充分冷却。

¢311.1mm 钻头所钻井段上部为成岩性差,可钻性好的粉砂岩,泥岩,砂质泥岩,采用轻压慢转造型后,修正牙轮钻头形成的井底模型,使井底逐渐形成与PDC 钻头冠型一致的形状,以利于正常参数钻井时各PDC切削齿受力均匀,转入正常钻进,钻井参数为:钻压60kN,转速120r/min,排量42L/s,泵压15Mpa,钻头工作平稳,纯钻时间43.00h,进尺693m,平均转速16.11m/h. 井深1500m进入barremian地层,岩性以硬质灰岩,白云岩为主,中等硬度,可钻性较差,是438B 区块最难钻的层位,因此提高钻压到80KN,并注意保持充分的水冷却,纯钻时间79.86h,进尺315m,平均转速3.94m/h.由于机械转速变慢,起钻换另一¢311.1mm M1985钻头,所钻地层为泥岩,灰岩互层,钻井参数为:钻压8-10KN,转速100-140rpm,排量50L/s,泵压18Mpa,纯钻时间98.5h,进尺695m,机械转速7.05m/h,钻达三开设计完钻井深2595后,起钻发现,钻头长刀翼上心部的九颗切削齿磨损轻微,而冠部,肩部,保径及后排切削齿磨损严重,有部分切削齿断裂,但不掉齿,钻头直径磨损1mm,喷嘴无冲蚀,无损坏。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

金刚石复合片(PDC)地质钻头
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• • • 1.PDC地质钻头系列均可按照客户 要求设计加工制造。 2.具体尺寸以实际加工为准。 我公司与煤科院长期合作,生产销 售煤矿瓦斯抽放用“一通三防”设 备:正负压自动放水器、自动排渣 放水器、高负压瓦斯采取(样)器 、孔板与孔板流量计、水封式防爆 器、防回火装置、排渣器等,另外 还生产销售各种型号钻杆、钻头等 。公司配备了先进的量具和精密的 检测仪器,以确保产品的性能和质 量,努力为客户提供优质的产品和 满意的服务。
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。
相关文档
最新文档