Криогенната обработка на PDC фреза

PDC ножът е композитен материал с отлични свойства, получен чрез синтероване на диамантен прах със субстрат от циментиран карбид, използвайки технология за висока температура и високо налягане (HTHP).

PDC ножът има голяма топлопроводимост, ултрависока твърдост и устойчивост на износване, както и висока якост, висока ударна якост и лесен за заваряване.

Поликристалният диамантен слой се поддържа от основата от циментиран карбид, която може да поеме голямото ударно натоварване и да избегне сериозни повреди по време на работа. По този начин PDC се използва широко за производство на режещи инструменти, сондажи за геоложки и нефтени и газови кладенци и други инструменти, устойчиви на износване.

В полето за сондиране на нефт и газ повече от 90% от общия материал от сондажите е завършен с PDC битове. PDC битовете обикновено се използват за сондиране на меки до средно твърди скални образувания. Когато става въпрос за дълбоко пробиване, все още има проблеми с краткия живот и ниската ROP.

В дълбокото комплексно образуване условията на работа на PDC свредлото са много тежки. Основните форми на повреда на композитния детайл включват макросчупвания, като счупени зъби и отчупване, причинени от удара, причинен от свредлото, получаващо голям ударен товар, и прекомерна температура на дъното на отвора, причиняваща композитни парчета. Намалената устойчивост на износване на листа причинява термично износване на PDC композитния лист. Гореспоменатият отказ на PDC композитния лист ще повлияе значително на неговия експлоатационен живот и ефективност на пробиване.

Какво е криогенно лечение?

Криогенното третиране е продължение на конвенционалната топлина. Той използва течен азот и други хладилни агенти като охлаждаща среда за охлаждане на материалите до температура далеч под стайната температура (-100~-196°C), за да подобри тяхната производителност.

Много съществуващи проучвания показват, че криогенното третиране може значително да подобри механичните свойства на стомана, алуминиеви сплави и други материали. След криогенно третиране в тези материали възниква феноменът на утаяване. Криогенната обработка може да подобри якостта на огъване, устойчивостта на износване и производителността на рязане на инструментите от циментиран карбид, придружено от ефективно подобряване на живота. Съответните изследвания също така показват, че криогенното третиране може да подобри статичната якост на натиск на диамантените частици, като основната причина за увеличаването на якостта е промяната на състоянието на остатъчен стрес.

Но можем ли да подобрим производителността на PDC ножа чрез криогенна обработка? В момента има малко подходящи проучвания.

Методът на криогенно лечение

Криогенен метод за обработка на PDC ножове, операциите са:

(1) Поставете PDC ножовете при стайна температура в пещ за криогенна обработка;

(2) Включете пещта за криогенна обработка, подайте течен азот и използвайте контрол на температурата, за да намалите температурата в пещта за криогенна обработка до -30 ℃ със скорост от -3 ℃/мин; когато температурата достигне -30℃, тя ще намалее до -1℃/мин. Намалете до -120 ℃; след като температурата достигне -120℃, намалете температурата до -196℃ при скорост от -0,1℃/мин;

(3) Дръжте го 24 часа при температура -196°C;

(4) След това увеличете температурата до -120°C със скорост 0,1°C/min, след това я намалете до -30°C със скорост 1°C/min и накрая я намалете до стайна температура със скорост от 3°C/мин;

(5) Повторете горната операция два пъти, за да завършите криогенната обработка на PDC ножовете.

Криогенно обработеният PDC нож и необработеният PDC нож бяха тествани за степента на износване на шлифовъчното колело. Резултатите от теста показаха, че коефициентите на износване са съответно 3380000 и 4800000. Резултатите от теста показаха, че след дълбоко охлаждане коефициентът на износване на студено обработения PDC нож е значително по-нисък от този на PDC ножа без криогенна обработка.

В допълнение, криогенно обработените и необработените PDC композитни листове бяха заварени към матрицата и пробити за 200 m в същия участък от съседни кладенци със същите параметри на сондиране. Механичното ROP на пробиване на свредло се увеличава с 27,8% при използване на криогенно обработен PDC в сравнение с този, който не използва криогенно обработен PDC фреза.

Какво мислите за криогенната обработка на PDC ножа? Добре дошли да ни оставите вашите коментари.

За PDC резачки можете да се свържете с нас по имейл на [email protected].