Kryogénna úprava rezačky PDC

PDC fréza je kompozitný materiál s vynikajúcimi vlastnosťami získaný spekaním diamantového prášku so substrátom zo slinutého karbidu pomocou technológie vysokej teploty a vysokého tlaku (HTHP).

PDC fréza má skvelú tepelnú vodivosť, ultra vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu, ako aj vysokú pevnosť, vysokú rázovú húževnatosť a ľahko sa zvára.

Vrstva polykryštalického diamantu je podporovaná substrátom zo slinutého karbidu, ktorý dokáže absorbovať veľké nárazové zaťaženie a zabrániť vážnemu poškodeniu počas práce. PDC sa teda široko používa na výrobu rezných nástrojov, geologických a ropných a plynových vrtov a iných nástrojov odolných voči opotrebovaniu.

V oblasti ťažby ropy a zemného plynu je viac ako 90 % celkových vrtných záberov dokončených pomocou vrtákov PDC. PDC bity sa bežne používajú na vŕtanie mäkkých až stredne tvrdých skalných útvarov. Pokiaľ ide o hlboké vŕtanie, stále existujú problémy s krátkou životnosťou a nízkou ROP.

Vo formácii hlbokého komplexu sú pracovné podmienky vrtáku PDC veľmi drsné. Hlavné formy zlyhania kompozitného kusu zahŕňajú makro-zlomy, ako sú zlomené zuby a odštiepenie spôsobené nárazom spôsobeným vrtákom, ktorý dostáva veľké nárazové zaťaženie, a nadmerná teplota spodného otvoru spôsobujúca kompozitné kusy. Znížená odolnosť dosky proti opotrebovaniu spôsobuje tepelné opotrebovanie kompozitnej dosky PDC. Vyššie uvedené zlyhanie kompozitného plechu PDC výrazne ovplyvní jeho životnosť a účinnosť vŕtania.

Čo je kryogénna liečba?

Kryogénna úprava je rozšírením konvenčného tepla. Používa tekutý dusík a iné chladivá ako chladiace médium na chladenie materiálov na teplotu hlboko pod izbovú teplotu (-100~-196°C), aby sa zvýšil ich výkon.

Mnohé existujúce štúdie ukázali, že kryogénne spracovanie môže výrazne zlepšiť mechanické vlastnosti ocele, hliníkových zliatin a iných materiálov. Po kryogénnej úprave dochádza v týchto materiáloch k javu spevnenia precipitácie. Kryogénne spracovanie môže zlepšiť pevnosť v ohybe, odolnosť proti opotrebovaniu a rezný výkon nástrojov zo slinutého karbidu, sprevádzané účinným zlepšením životnosti. Relevantný výskum tiež ukázal, že kryogénna úprava môže zlepšiť statickú pevnosť diamantových častíc v tlaku, pričom hlavným dôvodom zvýšenia pevnosti je zmena stavu zvyškového napätia.

Môžeme však zlepšiť výkon rezačky PDC pomocou kryogénneho spracovania? V súčasnosti existuje len málo relevantných štúdií.

Metóda kryogénnej úpravy

Metóda kryogénneho spracovania pre rezačky PDC, operácie sú:

(1) Umiestnite rezačky PDC pri izbovej teplote do pece na kryogénne spracovanie;

(2) Zapnite pec na kryogénne spracovanie, vložte tekutý dusík a pomocou regulácie teploty znížte teplotu v peci na kryogénne spracovanie na -30 ℃ rýchlosťou -3 ℃/min; keď teplota dosiahne -30 ℃, potom sa zníži na -1 ℃/min. Znížte na -120 ℃; keď teplota dosiahne -120 ℃, znížte teplotu na -196 ℃ rýchlosťou -0,1 ℃/min;

(3) Uchovávajte ho 24 hodín pri teplote -196 °C;

(4) Potom zvýšte teplotu na -120 °C rýchlosťou 0,1 °C/min, potom ju znížte na -30 °C rýchlosťou 1 °C/min a nakoniec ju znížte na izbovú teplotu rýchlosťou. 3 °C/min;

(5) Opakujte vyššie uvedenú operáciu dvakrát, aby ste dokončili kryogénne spracovanie rezačiek PDC.

Kryogénne upravená PDC fréza a neošetrená PDC fréza boli testované na pomer opotrebovania brúsneho kotúča. Výsledky testov ukázali, že pomery opotrebovania boli 3380000 a 4800000. Výsledky testov ukázali, že po hlbokom ochladení je pomer opotrebenia za studena spracovanej PDC frézy výrazne nižší ako u PDC frézy bez kryogénnej úpravy.

Okrem toho boli kryogénne upravené a neošetrené kompozitné dosky PDC privarené k matrici a vyvŕtané v dĺžke 200 m v rovnakom úseku susedných vrtov s rovnakými parametrami vŕtania. ROP mechanického vŕtania vrtáka sa zvyšuje o 27,8 % pri použití kryogénne ošetreného PDC v porovnaní s tým, ktorý nepoužíva kryogénne ošetrené PDC frézy.

Čo si myslíte o kryogénnej úprave PDC frézy? Vitajte a zanechajte nám svoje pripomienky.

V prípade rezačiek PDC nás môžete kontaktovať e-mailom na adrese [email protected].