梯度结构聚晶金刚石复合片组分优化设计

利用有限元方法对梯度结构聚晶金刚石复合片在制造过程中产生的残余热应力进行了计算,并分析了梯度组成分布指数及梯度层层数对热应力的影响。优化结果表明,分布指数最佳值为1.2,功能梯度层数为6层;与普通双层结构聚晶金刚石复合片相比,轴向拉应力由986 MPa降到了323 MPa,剪应力由722 MPa降到454 MPa;此外还改善了界面处的应力分布,大大提高了界面的结合强度。     

聚晶金刚石复合片的均匀烧结

国内聚晶金刚石复合片（ＰＤＣ）传统的生产工艺流程如下：原材料处理→配料→研料→组装→压机合成→毛坯清检→加工→成品检验。其中组装方式直接影响ＰＤＣ的合成效果,最终也决定ＰＤＣ的质量。研究ＰＤＣ的生产工艺,关键在于组装方面。图１是传统的复合片生产组装方...     

带保护层新型金刚石复合片的研究

新型复合片由保护层、多晶金刚石层和硬质合金层组成，保护层厚度为0.2—0.3mm。该复合片的抗冲击和耐磨性能比普通复合片分别提高80％和20％。新型复合片制造的钻头在7级破碎地层中钻进平均进尺达116.73m，比普通复合片钻头提高一倍以上。     

梯度结构聚晶金刚石复合片残余热应力的有限元分析

利用Ansys有限元分析软件，对梯度结构聚晶金刚石复合片在制造过程中产生的残余热应力进行了分析，并与传统的双层结构金刚石-硬质合金复合片的残余热应力进行了对比。结果表明，和双层结构复合片相比，梯度结构聚晶金刚石复合片的轴向拉应力由698 MPa降到了283 MPa，径向拉应力由1470 MPa降低到880 MPa，剪应力由653 MPa降到368 MPa，此外还改善了界面处的应力分布，大大提高了界面的结合强度。     

金刚石聚晶与复合片混合齿钻头

本文重点阐述了金刚石聚晶与复合片混合齿钻头的特点,并比较详细地叙述了这种新型钻头的设计思想、制造工艺以及在油田勘探使用中与牙轮钻头的效果比较,为石油地质钻探提供了一条选择新型钻头的途径.     

聚晶金刚石复合片残余热应力的影响因素

残余热应力是影响聚晶金刚石复合片(PDC)性能好坏的最重要因素之一。考虑聚晶金刚石层(PCD)与硬质合金层厚度比以及PDC压制过程中烧结温度的波动对聚晶金刚石复合片残余热应力的影响,在ANSYS中建立PDC模型,运用热-结耦合法分析PDC的残余热应力。计算表明,随着PCD层与硬质合金层厚度比由0.067增加到0.333,PCD层表面中心的压应力由1.61 GPa降低到380 MPa,PCD层最大径向压应力由1.61 GPa降低1.03 GPa左右,而PCD层边缘靠近界面附近最大轴向拉应力逐渐增大;随着PDC压制过程中烧结温度由1000℃升高到1500℃,PCD层的最大径向压应力、最大轴向拉应力以及最大剪应力等均逐渐增大。认为,在研究PDC合成新工艺过程中,应在保证PDC使用寿命的前提下尽量降低PCD层与硬质合金层厚度比;必须尽量切断原材料以及人为操作对温度的影响。     

发展金刚石钻进是推动我国人造金刚石产业化的强大动力——纪念我国第一颗人造金刚石诞生40周年

我国人造金刚石自1963年研制成功，其发展历程中第一个高潮是在20世纪70年代由地质系统在发展金刚石钻进的推动下掀起的。目前我国人造金刚石工业得到了高速发展，是世界上人造金刚石产量最高的国家。     

DFZY型钻探用超硬材料抗动载性能测试仪的研制

介绍了ＤＦＺＹ型钻探用超硬材料抗载性能测试仪的总体结构，金刚石单晶及复合片抗动载测试原理，自动冲击装置，承冲杆调距装置和信号转换及软件设计，该仪器经过试验可靠性好，可直接用答钻头及冲击器冲击功的设计依据。     

复合片钻头设计及其钻进性能研究

本文系统阐述了GMJF系列复合片钻头设计原理、方法和步骤,描述了三种原型钻头在贵州织纳矿区Ⅲ～Ⅵ级(部分Ⅷ级)岩石中试验成果,分析了钻头技术效果并估算了经济效益。     

钻探用复合片抗动载性能的测试方法

对国内外现有的钻探用复合片抗动载性能的4种检测方法进行了分析、评价。分析了钻探用复合片的受力情况，提出了其较为合理的抗动载性能的测试方法——冲击疲劳强度法。并为复合片抗动载性能测定仪的研制提出了可参考的依据。     

金刚石复合片全断面钻头在小浪底帷幕补强灌浆工程中的应用

在黄河小浪底水利枢纽左岸山体帷幕防渗补强灌浆工程中，选用了金刚石复合片钻头，经与金刚石钻头对比，具有较大的优越性。结合实际工程，介绍了复合片钻头的优点、使用中的注意事项等。     

锥形聚晶金刚石复合片和可旋转切削齿技术简介

PDC钻头有着较高的钻进效率,一直受到客户们的青睐,但它受所钻地层、孔深和温度等因素的制约,使得钻头切削齿寿命较低。最近几年,国内外专家针对如何提高切削齿性能开展了诸多研究,并取得了不少成绩。主要介绍了美国史密斯钻头的2项最新PDC切削齿技术——锥形聚晶金刚石复合片和ONXY 360旋转切削齿。实钻试验表明,采用这2种新型切削齿技术的PDC钻头,钻进效率和寿命都有了明显提高。