本文選題：PDC + 磨損機理　； 參考：《工程設(shè)計學(xué)報》2017年01期

【摘要】：為克服現(xiàn)有一體式金剛石復(fù)合片受沖擊后聚晶金剛石層大面積剝損脫落、鈍化嚴重的不良現(xiàn)狀,而導(dǎo)致復(fù)合片切削功能快速喪失的問題,提出一種新型嵌入式聚晶金剛石復(fù)合片(polycrystalline diamond compact,PDC).基于均布式的設(shè)計理念,結(jié)合正六邊形中的三角穩(wěn)定性質(zhì),設(shè)計出六齒環(huán)繞中心齒的環(huán)嵌式復(fù)合片,并將其鑲嵌在新鉆頭的肩部.同時,結(jié)合現(xiàn)場試驗,將新型PDC鉆頭與常規(guī)PDC鉆頭進行對比.研究結(jié)果表明:嵌入齒與硬質(zhì)合金母體通過釬焊焊接,既發(fā)揮了聚晶金剛石層的高度耐磨性,又較好地結(jié)合了硬質(zhì)合金母體良好的抗沖擊性能;與常規(guī)金剛石復(fù)合片相比,環(huán)嵌式PDC在破巖過程中具有較強的地層"吃入能力",各磨損階段均有不同的聚晶金剛石層參與破巖,有效避免了一體式復(fù)合片的應(yīng)力集中現(xiàn)象.根據(jù)建立的環(huán)嵌式PDC三維切削力學(xué)分析模型,求解了巖體在剪切力作用下的局部位移和應(yīng)力.通過嵌入方案的調(diào)整,可將磨損規(guī)律分析模型應(yīng)用于其他組合方式的新型金剛石復(fù)合片.研究結(jié)論對聚晶金剛石復(fù)合片的磨損規(guī)律、切削性能及新型PDC鉆頭的研究具有重要的參考價值.
[Abstract]:In order to overcome the problem that the polycrystalline diamond layer has been stripped and shed in a large area and passivated seriously after the impact on the existing monolithic diamond composite sheet, the cutting function of the composite sheet has been lost rapidly.A new type of embedded polycrystalline diamond composite sheet polycrystalline diamond compact (PDC) is proposed.Based on the design concept of uniform distribution and the triangular stability of hexagonal, a hexagonal annular composite with six teeth encircling the center tooth is designed and embedded on the shoulder of the new drill.At the same time, combined with field test, the new PDC bit and conventional PDC bit are compared.The results show that the high wear resistance of the polycrystalline diamond layer and the good impact resistance of the cemented carbide matrix are achieved by brazing the embedded teeth and the cemented carbide matrix, and compared with the conventional diamond composite sheet,Cyclic PDC has strong "ingestion ability" in the process of rock breaking, and different polycrystalline diamond layers are involved in rock breaking in each wear stage, which effectively avoids the stress concentration phenomenon of integrated composite sheet.The local displacement and stress of rock mass subjected to shear force are calculated according to the established annular PDC three-dimensional cutting force analysis model.By adjusting the embedding scheme, the wear law analysis model can be applied to the new diamond composite sheet with other combinations.The results have important reference value for the study of wear law, cutting performance and new PDC bit of polycrystalline diamond composite.
【作者單位】： 西南石油大學(xué)機電工程學(xué)院;西南交通大學(xué)機械工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51674216) 國家科技重大專項(2016ZX05038) 國家留學(xué)基金資助項目(201608515039)
【分類號】：TE921.1

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本文編號：1747165