强化热压烧结孕镶金刚石钻头试验研究

在分析常规热压方法不足的基础上,通过试验表明提高热压温度与烧结压力可以有效提高孕镶金刚石钻头的力学性能。针对强化热压方法的特点,设计专用的预合金粉胎体材料体系进行烧结试验,并对其进行硬度、耐磨性与密度测试。试验结果表明,相较于普通热压试件而言,强化热压烧结的试样硬度平均提高约HRC 1.8,磨损量平均下降约2.1 mg,密度平均提高1.23%;野外钻进试验表明,强化热压钻头与普通热压钻头的钻进时效基本持平,但使用寿命平均提高了14.4m/个。试验结果表明强化热压方法具有明显的优势,可以兼顾高效与长寿命的钻进效果,为研究高性能的孕镶金刚石钻头打下了良好的基础。     

氧化铝空心球在钻进坚硬致密岩石钻头中的作用

基于岩石破碎原理分析研究用于钻进坚硬致密岩石的钻头及其性能,设计预合金粉胎体性能以及热压工艺参数。在此基础上,提出使用氧化铝空心球弱化钻头胎体,并对添加粒度尺寸0.3 mm、0.6 mm、0.9 mm和体积分数12%、15%和18%的氧化铝空心球制备的胎体进行耐磨性能试验。结果表明:胎体耐磨性分别降低了9%~31%;当氧化铝空心球粒度尺寸为0.3 mm,体积分数为18%时,胎体的耐磨性降幅达到最大的31.25%。      

金刚石有序排列对锯片性能的影响

排布方式合理的有序排列金刚石锯片能明显提高锋利性,增加寿命。试验采用2片无序排列锯片和4片有序排列锯片切割混凝土,不同排布方式的锯片切割性能有很大的差异。介绍了有序排列锯片制作的工艺流程,并且从理论上分析了排布参数对切割性能的影响,提出横向间距和纵向间距是有序排列方式设计中最重要的两个参数。     

有序排列金刚石锯片中排列参数的设计

本文介绍了有序排列锯片制作的工艺流程,并且根据工艺流程制作了4片有序排布金刚石锯片.把这4片有序排列锯片和另外2片无序排列锯片用于混凝土的切割试验中,试验结果表明:不同排列方式的锯片切割性能不同,排布方式合理的有序排列金刚石锯片能明显提高切割锋利性,增加锯片寿命.本文从理论上分析了排布参数对切割性能的影响,提出横向间距和纵向间距是有序排列方式设计中最重要的参数.横向间距太小,切屑厚度小,不能有效地磨损胎体,让金刚石出刃,从而影响锯片的切割效率;横向间距过大,则单颗金刚石受力大,容易破碎或脱落,影响锯片的寿命;而纵向间距则关系到锯片的自锐问题.     

Ni-Cr合金钎焊金刚石磨粒的试验研究

通过两种N i-C r合金在石墨表面润湿性实验,观察合金对石墨润湿过程,考察作为钎焊单层金刚石工具用合金钎料对金刚石的浸润性能。针对钎料对金刚石的浸润特点,采用恰当的加热方式和工艺来完成这种单层金刚石工具的钎焊,并利用扫描电镜和能谱仪分析钎焊后钎料与金刚石的过渡层特征,显示了这种紧密的化学冶金结合。观察样品经重负荷磨削后的工作面,发现金刚石正常损耗,无脱落。最后,考察钎焊后金刚石冲击强度下降的程度并分析其原因,说明了采用合理的工艺来减小这种高温钎焊对金刚石所造成的热损伤的必要性。     

用于钻进钢筋混凝土构件的金刚石钻头的研制

钢筋混凝土结构因内部有钢筋,且自身强度等级较高,在钻孔过程中施工难度大,钻进效率低,经常出现钻头断齿现象。针对这些现象,从调整钻头胎体性能、改进钻头结构和增加磨料种类3个方面进行试验。为提高金刚石钻头钻进效率,采用中软性能的钻头胎体,并添加立方氮化硼（CBN）磨料,提高钻头工作唇面上磨料的切削性能;为使钻头钻进平稳,采用斜水口和奇数齿结构钻头,防止钻齿在孔底与钢筋产生全断面接触,避免钻齿瞬时冲击载荷过大而发生断齿。试验结果表明:使用?75mm钻头,钻进压力6.5 MPa、钻头线速度2.1 m/s、冷却液流量25 L/min时,钻头的平均钻进时效可达到1.12m/h,钻头寿命28m,无断齿现象;表明本试验的钻头设计工艺正确,结构合理,可满足施工现场的生产需求。      

有关激光焊接金刚石锯片生产的几点看法

什么是激光?激光是具有特定频率及波长的、定向运动的、高能量光电子束。那么激光是怎样产生的呢?激光产生需要三个基体条件：首先要激发出少量具有特定频率及波长的高能光电子；其次要有一个载体能将上述光电子不断增强放大；第三，被不断增强和放大的高能     

孕镶金刚石钻头中有序排列参数的确定

有序排列技术既可以降低原料成本,又可以提高工具的寿命和效率。结合金刚石钻头的碎岩机理,对金刚石有序排列的横向和纵向间距进行了分析设计和计算。分析表明:金刚石的粒径d和金刚石的横向间距l影响着破碎坑的直径D,而纵向间距s则影响着金刚石的自锐性能。间距计算结果表明,金刚石颗粒的横向间距合理值为(1～4/3)D,其中D=(2.8～3.1)d;搭接高度h=(1/3～1/2)d,纵向间距s=(1/2～2/3)d。针对具体不同的岩层,以及应用不同的工艺制作钻头时,金刚石的横向和纵向间距值应作适当的调整。在确定合理间距值的前提下,可通过模板法,电磁吸附法等,实现有序排列金刚石钻头的产业化。     

Ni-Cr合金钎焊金刚石磨粒的试验研究

通过两种Ni-Cr合金在石墨表面润湿性实验，观察合金对石墨润湿过程，考察作为钎焊单层金刚石工具用合金钎料对金刚石的浸润性能。针对钎料对金刚石的浸润特点，采用恰当的加热方式和工艺来完成这种单层金刚石工具的钎焊，并利用扫描电镜和能谱仪分析钎焊后钎料与金刚石的过渡层特征，显示了这种紧密的化学冶金结合。观察样品经重负荷磨削后的工作面，发现金刚石正常损耗，无脱落。最后，考察钎焊后金刚石冲击强度下降的程度并分析其原因，说明了采用合理的工艺来减小这种高温钎焊对金刚石所造成的热损伤的必要性。     

钎焊地质金刚石钻头的试验与研究

为探索钎焊技术在地质金刚石钻头制造中的应用,本文在分析与比较钎焊法、电镀法和热压法各自优缺点的基础上,介绍了钎焊金刚石钻头的制作工艺,并采用N i-Cr合金钎料制作了35 mm、50mm、70 mm三种规格的薄壁钻头;对试制的钻头进行了室内钻进试验,钻进材料为混凝土、钢筋混凝土和花岗岩。试验发现,烧结温度和钎焊材料中添加剂的成分与含量对金刚石钻头的性能有着非常重要的影响,烧结温度为980℃时钻头的性能最好,加入低熔点的Cu合金可以明显改善钎料与基体的浸润性。钻进结果表明:钎焊地质金刚石钻头具有金刚石出刃高,钻进时效好,寿命长等优点,该技术在金刚石钻头领域的开发与运用中具有重要的意义。