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2013/4/1 9:12:07弱包镶金刚石钻头
| 弱包镶金刚石钻头 近几年来，中南工业大学研究出了弱包镶法金刚石钻头以克服钻头打滑现象。其基本原理是：利用弱包镶方法使胎体中一部分金刚石被包镶的程度较弱，钻进中会提前从胎体中脱落。脱落的金刚石会磨损胎体，有利于金刚石出刃。同时金刚石提前脱落后，钻头唇面变得粗糙，由此产生一系列作用机理，使金刚石钻头能较好地自锐出刃。 在设计制造这种弱包镶防打滑金刚石钻头时，其关键问题是要根据岩石对胎体的磨损能力来选择合适的弱包镶程度，只有当金刚石工作到一定程度，即不能有效刻取和破碎岩石时，才能让其脱落。若金刚石脱落过早，降低了金刚石的利用率，造成浪费；若金刚石脱落过迟，钻头又会出现钻速低或不进尺，达不到设计弱包镶的目的。弱包镶的材料，过去于金刚石，实践证明，除金刚石以外还有其它脆硬材料，如微型玻璃球、碳化硅颗粒以及其它人造硬质材料等。 现行的弱包镶防打滑钻头大多采用热压法制造出来的，热压法弱包镶防打滑钻头的设计 方法是：先在金刚石表面用机械方法裹上一层弱包镶粉末，使其粒化；然后将粒化的金刚石与胎体粉料均匀混合，再进行装模烧结。这样研制出来的钻头，由于金刚石与胎体之间有一层粘结较差、强度较低的弱包镶层，从而减弱了胎体对金刚石的包镶能力，使钻头在胎体磨损不很大的情况下，金刚石就会从胎体中自行提前脱落下来，从而实现金刚石的换层。使用弱包镶金刚石钻头时，不会出现钻头不进尺现象，减少了钻进的提钻次数，大大提高了纯钻时间。据中南工业大学钻头研制单位的资料，在遂昌金矿中使用过的弱包镶钻头，其平均寿命为 28ｍ，平均时效为 2.8ｍ/ｈ，取得了好的钻进效果。 采用电镀方法制造防打滑钻头，目前研究得很少，因为常规的电镀金刚石钻头主要适用于中硬-硬、较完整、中等岩层的钻进。对于坚硬致密弱研磨性岩层，电镀钻头的机械钻速同样很低，严重地影响了钻探工程的进程。经过几年的分析，初步试验，对电镀法制造防打滑钻头的主要指导思想是：减小钻头切削岩石的接触面积，提高钻头的比压，达到提高钻进效果的目的。这样，不采用软胎体，而采用较硬的胎体，可以收到一定的效果，但是仍然不能满足要求。对于 Ni-Co 胎体，镀层中 Co 的含量要低，以防止胎体硬度过大，金刚石无法出刃。 而电镀弱包镶防打滑钻头，目前尚未见详细报道，只有一篇文献［2］涉及过用电镀方 法制造的想法。我们课题组正就电镀进行研究试验，已经取得了明显进展。 |
