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硬质合金钻进介绍

作者: huizhixin 来源: 济宁汇之鑫工矿机械有限公司 日期: 2015-06-26 10:18:15 人气: -

一、概述

1、概念:利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具在给进力和回转力共同作用下破碎孔底岩石,同时,用冲洗液来冷却钻头并将破碎下来的岩石颗粒排出孔外的钻进方法。

2、特点:钻进操作简单,在中硬以下地层钻进效率高,质量好,钻探材料消耗少,成本低,钻探方法灵活,适应范围广。

3、硬质合金钻进适应范围

适用于岩石可钻性1~6级及部分7~8级弱研磨性的岩层钻进,钻孔直径46~150mm,钻孔角度任意。

4、硬质合金钻具:单管硬质合金钻具。

二、影响硬质合金钻进的主要因素

1、岩层性质:包括硬度、研磨性、裂隙性、不均匀性及岩层的硅化程度等。

2、钻头方面:

①硬质合金的质量:如硬度、强度、韧性和抗磨性能等;

②硬质合金切削具的形状、规格等;

③切削具在钻头体上的排列形式及数量;

④镶焊的方法及镶焊的质量。

3、钻进时的操作技术和钻进规程。

三、硬质合金钻进原理

脆性岩石碎岩过程、塑性岩石碎岩过程、切入和切削同时作用下的碎岩过程

四、硬质合金

1、钻探用硬质合金的特点:①硬度大,耐磨性好;②有一定的抗弯强度和抗冲击韧性,能够承受一定的弯矩和冲击;③热稳定性和导热性好;④成型性好,便于镶焊在钻头体上。

2、硬质合金成份

地质矿山用硬质合金主要成份是碳化钨(WC)和钴(CO),其中碳化钨粉末为骨架,钴的粉末为粘合剂,这类硬质合金统称为钨钴合金,代表符号为YG。

3、硬质合金牌号

①牌号:YG4X(Y-碳化钨、G-钴、4-钴的百分含量、X-细粒)

②钴含量对合金性能的影响:随着钴含量的增加,抗弯强度增高,韧性增大,硬度和耐磨性降低;含钴量减少,则抗弯强度降低,韧性变小,硬度增高。

③碳化钨粉末粗细对合金性能的影响:粉末愈粗,硬质合金抗弯强度增加,硬度下降;粉末愈细,硬度增高,抗弯强度降低。

4、地质勘探用硬质合金形状

①硬质合金形状有:薄片形、柱形、针状和八角形等。

②磨锐式硬质合金的形状及特性

A、磨锐式合金都具有刃尖角(或修磨成刃尖角),钻进时随合金磨损,刃尖角断面积逐渐增大,几何形状有薄片形合金和柱状合金。

B、薄片形合金:有直角薄片、菱形薄片和矩形薄片,这类合金切削性能好,易切入岩石较深,但强度和耐磨性较差,多用于钻进1~4级软岩层。

C、柱状合金:有方柱状、八角柱状和锥片状三种,这类合金钻进时与岩石接触面积大,但其强度和耐磨性都较大,多用于钻进4~7级中硬岩层,其中八角柱状合金可用于较硬岩层,锥片桩柱状可用于液动冲击回转钻进。一般情况下,八角柱状合金比方柱状合金钻进时,具有易于破碎岩石,便于排除岩粉,抗磨能力强和便于焊牢等优点。

③自磨式硬质合金的形状及特性:自磨式硬质合金有圆柱状(针状)和片状两种,钻探现场针状合金用的较多。在钻进中,它没有刃尖角,磨损后合金断面不增加,能维持原有克取效率,适用于钻进6~7级和部分8级地层。


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