Kryogenní úprava PDC frézy

PDC fréza je kompozitní materiál s vynikajícími vlastnostmi získaný slinováním diamantového prášku se slinutým karbidovým substrátem pomocí vysokoteplotní a vysokotlaké (HTHP) technologie.

PDC fréza má skvělou tepelnou vodivost, ultra vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení, stejně jako vysokou pevnost, vysokou rázovou houževnatost a snadno se svařuje.

Polykrystalická diamantová vrstva je podporována substrátem ze slinutého karbidu, který dokáže absorbovat velké nárazové zatížení a zabránit vážnému poškození během práce. PDC byl tedy široce používán pro výrobu řezných nástrojů, geologických a ropných a plynových vrtných korunek a dalších nástrojů odolných proti opotřebení.

V oblasti těžby ropy a zemního plynu je více než 90 % celkové těžby dokončeno bity PDC. Bity PDC se běžně používají pro vrtání měkkých až středně tvrdých hornin. Pokud jde o hluboké vrtání, stále existují problémy s krátkou životností a nízkou ROP.

Ve formaci hlubokého komplexu jsou pracovní podmínky vrtáku PDC velmi drsné. Mezi hlavní formy selhání kompozitního kusu patří makro-zlomy, jako jsou zlomené zuby a odštípnutí způsobené nárazem způsobeným vrtákem, který je vystaven velkému nárazovému zatížení, a kompozitní kusy způsobující nadměrnou teplotu spodního otvoru. Snížená odolnost desky proti opotřebení způsobuje tepelné opotřebení kompozitní desky PDC. Výše uvedené selhání kompozitního plechu PDC výrazně ovlivní jeho životnost a účinnost vrtání.

Co je kryogenní léčba?

Kryogenní úprava je rozšířením klasického tepla. Využívá kapalný dusík a další chladiva jako chladicí médium k chlazení materiálů na teplotu hluboko pod pokojovou teplotou (-100~-196°C), aby se zvýšil jejich výkon.

Mnoho existujících studií ukázalo, že kryogenní úprava může výrazně zlepšit mechanické vlastnosti oceli, hliníkových slitin a dalších materiálů. Po kryogenní úpravě dochází u těchto materiálů k jevu zpevnění precipitace. Kryogenní zpracování může zlepšit pevnost v ohybu, odolnost proti opotřebení a řezný výkon nástrojů ze slinutého karbidu, doprovázené účinným zlepšením životnosti. Relevantní výzkum také ukázal, že kryogenní úprava může zlepšit statickou pevnost diamantových částic v tlaku, hlavním důvodem zvýšení pevnosti je změna stavu zbytkového napětí.

Můžeme však zlepšit výkon řezačky PDC pomocí kryogenní úpravy? V tuto chvíli existuje jen málo relevantních studií.

Metoda kryogenní úpravy

Metoda kryogenní úpravy pro PDC řezačky, operace jsou:

(1) Umístěte řezačky PDC při pokojové teplotě do pece pro kryogenní úpravu;

(2) Zapněte pec pro kryogenní úpravu, vložte kapalný dusík a pomocí regulace teploty snižte teplotu v peci pro kryogenní úpravu na -30 °C rychlostí -3 °C/min. když teplota dosáhne -30 ℃, sníží se na -1 ℃/min. Snížit na -120 ℃; poté, co teplota dosáhne -120 ℃, snižte teplotu na -196 ℃ rychlostí -0,1 ℃/min;

(3) Uchovávejte jej po dobu 24 hodin při teplotě -196 °C;

(4) Poté zvyšte teplotu na -120 °C rychlostí 0,1 °C/min, poté ji snižte na -30 °C rychlostí 1 °C/min a nakonec ji snižte na pokojovou teplotu rychlostí. 3 °C/min;

(5) Opakujte výše uvedenou operaci dvakrát, abyste dokončili kryogenní úpravu řezaček PDC.

Kryogenicky ošetřená PDC fréza a neošetřená PDC fréza byly testovány na poměr opotřebení brusného kotouče. Výsledky testů ukázaly, že poměry opotřebení byly 3380000 a 4800000. Výsledky testu ukázaly, že po hlubokém ochlazení je poměr opotřebení za studena ošetřené PDC frézy výrazně nižší než u PDC frézy bez kryogenní úpravy.

Kromě toho byly kryogenicky ošetřené a neupravené PDC kompozitní desky přivařeny k matrici a vyvrtány v délce 200 m ve stejném úseku sousedních vrtů se stejnými parametry vrtání. ROP mechanického vrtání vrtáku se zvyšuje o 27,8 % při použití kryogenně upraveného PDC ve srovnání s tím, kdy se nepoužívá kryogenně ošetřený PDC fréza.

Co si myslíte o kryogenní úpravě PDC frézy? Vítejte a zanechte nám své komentáře.

Pro PDC frézy nás můžete kontaktovat e-mailem na [email protected].