Tratamentul criogenic al tăietorului PDC

Cutterul PDC este un material compozit cu proprietăți excelente, obținut prin sinterizarea pulberii de diamant cu un substrat de carbură cimentată folosind tehnologia de temperatură înaltă și presiune înaltă (HTHP).

Dispozitivul de tăiere PDC are o conductivitate termică excelentă, duritate ultra-înaltă și rezistență la uzură, precum și rezistență ridicată, rezistență ridicată la impact și ușor de sudat.

Stratul de diamant policristalin este susținut de substratul de carbură cimentată, care poate absorbi încărcarea mare de impact și poate evita deteriorarea gravă în timpul lucrului. Astfel, PDC a fost utilizat pe scară largă pentru fabricarea de scule de tăiere, burghie geologice și pentru puțuri de petrol și gaze și alte scule rezistente la uzură.

În domeniul forajului de petrol și gaze, mai mult de 90% din filmarea totală a forajului este completată de biți PDC. Biții PDC sunt utilizați în mod normal pentru forarea în formarea rocii de duritate moale până la medie. Când vine vorba de găurire adâncă, există încă probleme de viață scurtă și ROP scăzut.

În formațiunea complexă adâncă, condițiile de lucru ale burghiului PDC sunt foarte dure. Principalele forme de defecțiune ale piesei compozite includ macro-fracturi, cum ar fi dinții sparți și ciobirea cauzată de impactul cauzat de burghiul care primește o sarcină de impact mare și temperatură excesivă a găurii inferioare care provoacă piese compozite. Rezistența redusă la uzură a tablei cauzează uzura termică a tablei compozite PDC. Eșecul menționat mai sus a foii compozite PDC va afecta foarte mult durata de viață a acesteia și eficiența forării.

Ce este Tratamentul Criogenic?

Tratamentul criogenic este o extensie a căldurii convenționale. Utilizează azot lichid și alți agenți frigorifici ca medii de răcire pentru a răci materialele la o temperatură mult sub temperatura camerei (-100~-196°C) pentru a le îmbunătăți performanța.

Multe studii existente au arătat că tratamentul criogenic poate îmbunătăți considerabil proprietățile mecanice ale oțelului, aliajelor de aluminiu și ale altor materiale. După tratamentul criogenic, în aceste materiale apare fenomenul de precipitare-întărire. Tratamentul criogenic poate îmbunătăți rezistența la încovoiere, rezistența la uzură și performanța de tăiere a sculelor din carbură cimentată, însoțită de o îmbunătățire eficientă a duratei de viață. Cercetările relevante au arătat, de asemenea, că tratamentul criogenic poate îmbunătăți rezistența statică la compresiune a particulelor de diamant, principalul motiv pentru creșterea rezistenței este schimbarea stării de stres rezidual.

Dar, putem îmbunătăți performanța tăietorului PDC prin tratament criogenic? În acest moment există puține studii relevante.

Metoda de tratament criogenic

O metodă de tratament criogenic pentru tăietoarele PDC, operațiunile sunt:

(1) Puneți frezele PDC la temperatura camerei într-un cuptor de tratament criogenic;

(2) Porniți cuptorul de tratare criogenică, introduceți azot lichid și utilizați controlul temperaturii pentru a reduce temperatura din cuptorul de tratare criogenică la -30 ℃ la o rată de -3 ℃/min; când temperatura ajunge la -30℃, se va reduce apoi la -1℃/min. Reduceți la -120℃; după ce temperatura atinge -120℃, reduceți temperatura la -196℃ la o viteză de -0,1℃/min;

(3) Se păstrează timp de 24 de ore la o temperatură de -196°C;

(4) Apoi creșteți temperatura la -120°C cu o viteză de 0,1°C/min, apoi coborâți-o la -30°C cu o viteză de 1°C/min și, în final, reduceți-o la temperatura camerei cu o viteză de 3°C/min;

(5) Repetați operația de mai sus de două ori pentru a finaliza tratamentul criogenic al tăietorilor PDC.

Dispozitivul de tăiere PDC tratat criogenic și dispozitivul de tăiere PDC netratat au fost testate pentru raportul de uzură al discului de rectificat. Rezultatele testelor au arătat că rapoartele de uzură au fost 3380000 și, respectiv, 4800000. Rezultatele testului au arătat că, după răcirea profundă, raportul de uzură al tăietorului PDC tratat la rece este semnificativ mai mic decât cel al frezei PDC fără tratament criogenic.

În plus, foile compozite PDC tratate criogenic și netratate au fost sudate pe matrice și forate timp de 200 m în aceeași secțiune a puțurilor adiacente cu aceiași parametri de foraj. ROP de foraj mecanic al unui burghiu este crescut cu 27,8% folosind PDC tratat criogenic, comparativ cu cel care nu foloseste un freza PDC tratat criogenic.

Ce părere aveți despre tratamentul criogenic al cutterului PDC? Bine ați venit să ne lăsați comentariile dvs.

Pentru freze PDC, ne puteți contacta prin e-mail la zzbt@zzbetter.com.