金刚石复合片钻头

金刚石含量和排列方式对钻头的影响

金刚石含量和排列方式对金刚石复合片钻头的影响

金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此选用它作为金刚石复合片钻头的胎体的切削原料是合适的。金刚石在金刚石复合片钻头胎体中的含量以及它的排列方式是决定钻头质量的关键因素，因此从事钻头生产20余年的金刚石复合片钻头厂家对此有着严格的把控，只有符合质量标准的钻头才能够在钻进过程中有着出色的发挥。

1，金刚石及其破岩机理简介

金刚石使用范围非常广泛，究其原因是其出色的刚性硬度，在于岩石的硬度比较中，它的硬度是最硬岩石石英岩的6倍之多，因此是切削工具胎体成。其破岩机理十分复杂，概括来说是钻头在孔底的高速旋转，并且配合一定的钻压使得单颗金刚石吃入岩石内部造成局部小范围的应力破坏，当表面有足够多的金刚石共同完成这个循环时，便有了岩石和胎体接触部分被完成磨碎的现象，通过循环往复达到了进尺的目的。

金刚石破岩机理示意

2，金刚石含量对金刚石复合片钻头的影响

传统的观念认为胎体中金刚石的含量越大，金刚石复合片钻头定做，其对岩石的切削越快，因此进尺效率月快。其实不然！金刚石复合片钻头的胎体粘结金属为镍合金，掺杂有锰合金，起到了很好的支撑金刚石的作用。当胎体中金刚石的含量超过80%时（体积的百分数），金刚石之间很难通过黏结金属链接在一起，并且没有刚性基体的支撑，很难完成切削岩石的任务，因此金刚石复合片钻头的进尺效率反而会很低；但当金刚石的含量低于40%时（体积的百分数），过多的粘结金属又会阻碍金刚石的正常出刃，会造成钻头的“打滑”现象，进尺效率就无从说起了。因此金刚石在胎体中的含量应该控制在40%-80%之间。

3，金刚石排列方式对钻头的影响

金刚石在胎体上的排列方式对钻头的机械性能影响极大，胎体分为内径、外径和端面。在这三个面上的排列方式是不同的，内径的线速度大于外径，因此在金刚石含量上要大于外径，同时内径和外径的金刚石应该尽量采用螺旋状的排列方式。在端面的排列重要，它是钻头切削效率的关键，有放射状、螺旋状和等间距状三种排列方式，根据不同的岩层应该选用不同的排列，比如钻极坚硬岩层的6-8度钻头就选用了等距排列的方式，西藏金刚石复合片钻头，增加了胎体端面表面金刚石的出刃面积同时能够避免拉槽现象的产生；放射状的排列则主要应用于钻进比较软的岩层的钻头，金刚石复合片钻头厂家，能够很好的进行冲洗液的循环加快岩屑的排除；螺旋状一般用于热压钻头的排列，该排列方式能够增加钻头的耐磨成都，使其钻进深孔方面有一定的优势。

金刚石复合片钻头唇面上的排列

目前市场上销售的低价格的金刚石复合片钻头一般都会采用低品级的金刚石，并且在金刚石含量上面做文章，金刚石复合片钻头批发，使用20-30%的含量降低曾本，并且控制其排列方式使得在外观上很难看出其中的端倪，在钻进普通岩层是可能不会有很大的差异，但是遇到坚硬岩层往往会干钻不进！因此选购钻头不应该只看价格而忽视品质，应该购买的金刚石复合片钻头。

?金刚石钻头磨损速度的影响因素

金刚石复合片钻头磨损速度的影响因素

金刚石复合片钻头的磨损速度决定了它的使用寿命，在进尺效率一定的情况下，使用寿命则最终决定了钻探成本的高低，无论是研究生产金刚石复合片钻头的厂家还是地质钻探的作业人员，了解金刚石复合片钻头磨损速度的影响因素才能程度的节约钻探成本，主要包括钻压、转速、牙齿磨损状态和温度这四大因素。

1，钻压对牙齿磨损速度的影响

钻压对牙齿磨损速度的影响

式中:D1和D2—钻压影响系数与牙轮钻头尺寸有关。钻压=D2/D1时，牙齿的磨损速度无限大，即D2/D1是该钻头的极限钻压。

2， 转速对牙齿磨损速度的影响

钻压一定时转速增大，牙齿的磨损速度也上升。

转速对牙齿磨损速度的影响

式中：Q1和Q2——由钻头类型决定的系数。

3，牙齿磨损状态对牙齿磨损速度的影响

牙齿磨损状态对牙齿磨损速度的影响

式中：C1—牙齿磨损减慢系数；Af—地层研磨性系数。

楔形齿的面积将随着齿高的磨损不断增大，磨损速度也随着齿高的磨损而下降。

4，温度对牙齿磨损速度的影响

在临界规程下钻头胎体急剧温升，功耗剧增，甚至烧钻。当P×n达临界值胎体温度由100~200°C急升至600~700°C对具体岩石而言P×n的临界值基本上是常量。

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