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    金剛石復合片

    發布時間:2018/9/18 14:19:21

           金剛石復合片(PDC)是繼人造金剛石單晶之后發展起來的新型超硬材料。它由在高溫***下形成的金剛石薄層和碳化鎢基片組成。金剛石薄層中包含有許多細小的金剛石晶體,它們隨機定向,所以強度和耐磨性極高。碳化鎢基片加強了金剛石薄層,使它耐沖擊,鉆進時金剛石復合片在磨損過程中能保持銳利的棱邊,這種自銳作用使鉆頭鉆速高、使用壽命長。由于復合片的優異性能,自20世紀70年代末80年代初以來,國外在油井鉆探、煤田鉆探和部分巖心鉆探中逐步開始使用金剛石復合片鉆頭,從而大大提高了機械鉆速和鉆頭壽命,降低了鉆進的綜合成本和成孔周期,取得了明顯的經濟效益。我國從20世紀80年代末開始生產復合片鉆頭,現已在油田鉆進中廣泛使用。隨著復合片生產技術的提高和復合片鉆頭設計制造技術的進步,復合片鉆頭在地質鉆探、煤田鉆探、金屬礦山開采、工程施工、水電施工、公路橋梁、邊坡防護和灌漿工程中的使用越來越廣泛,適應的地層也越來越廣。


    2 復合片鉆頭的結構

          其鉆頭通常都是由復合片和鉆頭基體兩部分組成。從鉆頭結構設計考慮,主要有復合片的定向、保徑的方法、排粉和沖洗等。

    2.1 鉆頭基體

         鉆頭的基體是鉆頭的主要部分,是復合片的載體。其質量的高低,結構是否合理,對鉆頭的使用效果有很大的影根據所采用材料的不同,鉆頭基體分為胎體式和鋼體式。

    鋼體式鉆頭的基體

          直接采用鋼材加工而成,目前,國內的地勘復合片鉆頭大多數采用的是鋼體式。鋼體式鉆頭的特點是制造簡單、材料費用低,但存在保徑效果較差、基體易被沖刷磨損、復合片***體易損壞等缺點,最終造成鉆頭的使用壽命短。隨著復合片質量的提高,鋼體超前損壞已成為復合片鉆頭損壞的主要形式之一。

    胎體式鉆頭的基體

         采用粉末冶金的方法制造,制造費用較高,但其它性能明顯優于鋼體式。剛剛研究開發出的一種新型胎體式鉆頭的底唇結構形式其基體由剛體、胎體和孕鑲于胎體中的金剛石等幾部分組成。


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