金刚石—立方氮化硼—硬质合金合柱齿的研究

采用添加Ni-P活化烧结WC -Co硬质合金的特殊工艺 ,用热压法成功地烧结出了新型的金刚石 -立方氮化硼 -硬质合金复合柱齿。研究分析了热压烧结工艺 (烧结温度、烧结压力和保温保压时间 )对新型金刚石 -立方氮化硼 -硬质合金复合柱齿性能的影响。     

日本金刚石复合片钻头研究现状

金刚石复合片最初呈圆片形，用作金属材料切削工具，由人造金刚石烧结体和WC—Co硬质合金基座构成（图1）。以往的钻头用金刚石复合片通常采用低温钎焊（不超过650℃）或压入法镶嵌到钻头上（前角为-10°—-25°）。此种钻头以剪切作用钻进，钻进效率比牙轮钻头高。金刚石复合片材料来源广，成本     

深孔小口径金刚石钻进严重烧钻事故的预防与处理

深孔小口径金刚石钻进施工中,由于所配置的钻机钻进能力强,在深孔的中深及以浅孔段钻进时转速高、钻效高,常因钻头工作环境或某一钻进参数的改变,而发生金刚石钻头（岩心管）与岩石烧结为一体的严重烧钻事故。通过严重烧钻事故案例,分析出中深孔段金刚石钻进易发生严重烧钻事故的几种工作状况,并对预防严重烧钻事故及处理严重烧钻事故的关键问题进行探讨。     

扭削法处理金刚石钻进烧钻事故

自1987年以后,我队处理金刚石钻进烧钻(烧住)事故,都是先从烧结部位扭断,再下入φ56mm单管钻具加卡簧限制器或正常钻进时所用钻具,可顺利地套取残留岩心,削掉短节、卡簧、卡簧座及烧结的残留钻头体,然后进入岩     

热压法钻头烧结过程对人造金刚石性能的影响

在有关金刚石的文献中,对天然金刚石或人造金刚石性质都有论述.但是这些论著的研究对象都以天然金刚石或人造金刚石单晶体、连生体和多晶体原始特征为主,而对从废旧钻头中回收的人造金刚石性质则很少研究. 近年来,我们在室内大量回收人造金刚石并对其性质进行的研究表明,热压烧结过程引起人造金刚石的溶解与再生长.我们认为,这是导致烧结后的人造金刚石晶形、粒度、强度等性能发生变化的原因之一.因此,如何控制烧结过程中人造金刚石不产生或少产生缺陷,也就是如何保持人造金刚石性质不受或少受影响,对提高人造     

“两次保温”镶制的金刚石钻头

一九七五年底，我们到上海学习上海砂轮厂中频热压人造金刚石钻头的经验，于一九七六年在湖北探矿厂开始试制第一批人造金刚石钻头，到第一地质大队试验，由于胎体不耐磨，钻头寿命短。在试制第二批（四个）人造金刚石钻头时，我认为980℃烧结温度过高，会降低人造金刚石强度，我提出要降低烧结温度到950℃，就议定用两种烧结温度，五、七、九号钻头烧结温度仍用980℃，六号钻头改用950℃。烧结后测定胎体硬度，五号钻头HRC40；七号钻头HRC34；九号钻头HRC33；六号钻头HRC30。根据上海砂轮厂的经验采用63号配方的胎     

小口径金刚石钻进烧钻事故的原因及预防

小口径金刚石钻进转速高,钻头与孔壁间隙小,当孔底冲洗中断或冲洗液冷却不足时,即使时间短促,也会发生烧钻事故。较轻时钻头变成蓝色,严重的胎体溶化和岩石烧结在一块,金刚石全部或大部被烧毁变成石墨。在无冲洗液冷却时,高钻速钻进的钻头每转一     

钎焊金刚石钻头模具尺寸设计

勘探用金刚石钻头在钎焊烧结过程中,钻头芯模、外模和钢体的尺寸直接决定金刚石钻头的尺寸,对金刚石钻头的使用性能影响很大,而现有的文献中对于模具尺寸设计的研究稍显不全面。对钻头钎焊烧结过程的热涨与冷缩过程进行深入分析研究,提出了更直观的模具计算公式和防止涨模的措施。     

南海海盆区莫霍面分布规律及其对深部钻探的意义

传统的热压孕镶金刚石钻头胎体配方多为单质金属体系,采用WC或YG8作为骨架材料,Cu合金作为粘结材料,Ni、Co、Fe和Mn等金属作为中间材料。受配方中粘结材料和骨架材料成分及含量的影响,其适宜的烧结压力有限(≤16 MPa),且烧结温度则相对较高(≥ 930℃),常造成金刚石钻头胎体实际密度与理论密度之比偏低(≤ 98%),且高烧结温度会对金刚石产生热损伤,从而使钻头难以同时兼顾机械钻速和使用寿命。采用混料回归试验方法优选了2种全预合金成分的孕镶金刚石钻头胎体配方,并以钻头胎体的硬度(HRC)、磨损量和相对密度作为评价指标,分别开展了上述2种配方的烧结温度和烧结压力的单因素试验,以及配方2的烧结温度(930、940、950℃)和烧结压力(17、18、19、20 MPa)优化试验。试验结果表明,钻头胎体试样的最高压入硬度可达30.1 (HRC),对应磨损量和相对密度分别为134 mg和99.1%。基于此,采用配方2及其优选的热压烧结工艺参数,试制了3只ø75/49 mm规格的普通双管钻头,并在河南洛阳栾川某金矿钻探现场进行了野外钻进试验,其平均机械钻速达到2.02 m/h,平均使用寿命达到121.4 m。同机台使用的其他厂家的金刚石钻头,其平均机械钻速为1.81 m/h,单只钻头平均使用寿命为89 m。野外钻进试验结果表明,相较于其他厂家的常规孕镶金刚石钻头,采用全预合金配方体系和优化配合的烧结压力与烧结温度制备的孕镶金刚石钻头具有明显的优势,可以同时兼顾高效与长寿命的钻进效果。

     

人造金刚石在中国地质钻探中的应用

人造金刚石于７０年代开始在我国地质钻探中推广应用。除人造金刚石单晶外，还采用了聚晶，复合片以及其它烧本或镶嵌体。所有这些大大地推动了我国钻探工程的技术进步。     

改善钎焊金刚石钻头制造工艺的研究

电阻式真空活化钎焊烧结机钎焊烧结金刚石钻头时,由于镍基钎焊温度较高,钎焊温度超过727 ℃时钻头45钢体开始发生奥氏体反应,在钎焊烧结压力下易变形。为了保持一定的压力以减小接触电阻,满足钎焊烧结温度基本不变的要求,成功地通过增大钻头钢体段的过流面积,减小钢体段的电阻以降低钢体的发热功率和温升,有效地减少钻头钢体的塑性变形。     

关于我国金刚石钻头生产技术的分析研究

我国金刚石钻进取得了很大的成绩,但是其技术经济指标尚不理想,与国外相比尚有差距,特别是其中关键的金刚石钻头性能指标更是如此。我国目前主要使用热压烧结技术生产金刚石钻头。但是,热压烧结有“短板”,国外冷压浸渍烧结有强项,微波加热烧结有优点。建议试验研究冷压浸渍、微波烧结金刚石钻头,以便把我国的金刚石钻探技术经济指标提高到一个新水平。     

配方预合金化对提高热压富铁基含金刚石钻头胎体性能的影响机理

胎体配方预合金化近年来已成为有关孕镶金刚石钻头研究的一个新热点。根据相同的热压富铁基含金刚石钻头胎体配方,通过改变CSB-2预合金的加量和烧结温度,制作试样进行摩擦磨损测试,并对抗弯强度测试后的试样进行SEM分析和EDS能谱测试。摩擦磨损试验结果表明,4种烧结温度条件下,胎体磨损量均随着CSB-2加量的增大而减小,且相同CSB-2加量条件下,胎体磨损量随烧结温度的升高先增大后减小。SEM分析表明,添加CSB-2预合金可使胎体组织细化,孔隙数减少;高温烧结(980℃以上)时,铁基胎体对金刚石具有热腐蚀作用,随着胎体配方中CSB-2预合金含量的增加,金刚石的热腐蚀程度逐渐减缓。EDS能谱测试表明,胎体配方的预合金化可增大胎体金属对金刚石的润湿性,提高胎体对金刚石的包镶强度。     

低温电镀镍钴胎体的研究

金刚石钻头胎体金属的性能决定了金刚石钻头的工作效果。电镀金刚石钻头胎体金属一方面是固定并机械包嵌金刚石；另一方面是使钻头上的金刚石能适时适量地出露或更新。     

合理使用人造金刚石聚晶地质岩心钻头

人造金刚石聚晶地质岩心钻头是我院从1973年以来，应用粉末冶金热压法表镶研制成功的，是金刚石地质岩心钻头的新产品。进行了大量的探索性试验，生产试验和生产应用，获得了良好的钻探效果，提高了钻探经济效益。为进一步推广应用聚晶钻头，我们总结了一套使用经验，帮助广大操作者及时掌握，将摘要介绍如下：（1）人造金刚石聚晶：又称金刚石聚合体，或称金刚石烧结体。聚晶分生长、爆炸、静压。静压聚晶是以40微米以细的人造金刚石微粉，与结合剂成分均匀混合，装入石墨模具内，置于金刚石合成压机的腔体内，经高温高压烧结而成。具有各…     

适合溪洛渡地层钻进的金刚石钻头的研制

根据溪洛渡地层硬、脆且存在层间层内错动、裂隙发育和较强研磨性的特点,着重就金刚石钻头胎体和烧结工艺进行研究,研制出热压孕镶金刚石钻头,以提高钻进效率,缩短钻探施工工期,保证电站施工顺利进行。     

新型柱状聚晶钻头的研制与使用

一、概述以往对于钻进硬或坚硬岩层的金刚石钻头进行了不少工作，而且取得了很大成绩。但对于适用于钻进软—中硬岩层的金刚石钻头，进行的工作不多。尤其是采用金刚石钻进软岩，仅限于使用价格较高的天然金刚石表镶钻头。这不仅资源紧缺，而且也不适应金刚石钻探新形势的要求。因此，立足于国内资源，充分利用现有的人造金刚石粉末烧结体研究和制造钻     

卵砾石地层钻探用大直径加强型金刚石钻头的研制

采用不同于常规金刚石钻头的设计理念,选用高强度金刚石及耐磨金刚石聚晶体,对普通金刚石钻头胎体配方进行了改进,对常规金刚石钻头的烧结工艺参数作了适当的调整,试制出大直径加强型金刚石钻头。该钻头在耐磨性、抗冲击韧性及保径等方面较常规金刚石钻头显现出较大优势。在不改变常规钻进参数的情况下,较好地解决了卵砾石、破碎地层钻头寿命短、钻进速度慢、钻头易过早损坏等问题,可供类似的地层钻探施工选用。     

金属氧化物对金刚石工具胎体性能的影响

综述了金属氧化物对金属基烧结金刚石工具胎体材料的烧结性能、显微结构、力学性能和胎体与金刚石结合能力的影响.     

电火花烧结人造金刚石钻头是一项有希望的新工艺

七十年代初,人造金刚石钻头在我国推广应用于生产,并取得了显著的效果;与此同时,国外许多先进国家也大量使用人造金刚石取代天然磨料制造金刚石钻头,因此,普遍重视人造金刚石钻头制做技术的研究.尤其是在目前仍然以烧结法为主要手段来制做金刚石钻头的情况下,对于如何保护金刚石的强度,改善钻头胎体性能,就成为人们所关注的重要环节.而电火花烧结技术,正是解决上述问题的一项有希望的新工艺.