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金剛石復合片鉆頭的應用范圍以及容易出現的問題

2021-10-30 10:32:56 

      新型的鉆采設備之一 金剛石復合片鉆頭(PDC鉆頭),雖上市沒多久,但現在已經被廣泛應用。金剛石復合片鉆頭主要作用于煤田鉆采。主要是用于煤礦上煤層鉆探采挖。一般來講煤田的巖層相對較軟,金剛石復合片鉆頭被大量應用,如錨桿鉆頭,三翼鉆頭等。煤礦也是金剛石復合片鉆頭最早應用的。另外地質勘探也用金剛石復合片鉆頭。 但是金剛石復合片鉆頭主要用于地質勘察勘探,它適用于軟到中硬巖層,現在有些廠家新研發的新型復合片可以應用到十級硬度的巖層。在很多領域都能看到金剛石復合片鉆頭的應用,取得了很好的經濟效益。 但金剛石復合片鉆頭也并不一是完美的,它也有它的弱點!金剛石層與硬質合金襯底在其結合面上出現裂縫,這是金剛石鉆頭唯一容易出現的問題。 國內的各PDC鉆頭生產廠家,在其生產過程中,絕大多數采用的是六面頂壓機進行合成,這是一種在1450~1700 ℃、55~60kb 的高溫高壓下把兩種不同的材料燒結在一起的過程。作為一種復合材料,PDC鉆頭的硬質合金層與金剛石層如何能結合牢固,減少內應力,使之在惡劣的使用環境中彼此不發生剝落、分層或斷裂,保持良好的使用效果,其生產工藝的穩定起著決定性的作用。出現問題的主要是因為金剛石鉆頭在設計時用50MHz 超聲波探傷儀可以檢測出其結合面上的燒結情況,金剛石與硬質合金粘結牢固的PDC在探傷中不發生界面反射波;而界面上有裂縫的PDC可以對超聲波產生多次的反射和折射,使其在探傷圖像上出現非正常的雜波,不同的裂縫產生的雜波圖像也有所不同。在生產中都是十分注意這個問題的,想辦法避免金剛石與合金結合時出現裂縫,并且這一問題我們也已經完全解決。 金剛石復合片鉆頭是現在鉆探行業需求量比較多的,從宏觀的角度講金剛石復合片鉆頭的市場前景還是比較廣闊的!

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