การรักษาด้วยความเย็นของเครื่องตัด PDC

หัวกัด PDC เป็นวัสดุคอมโพสิตที่มีคุณสมบัติดีเยี่ยมที่ได้จากการเผาผงเพชรด้วยซับสเตรตคาร์ไบด์ซีเมนต์โดยใช้เทคโนโลยีอุณหภูมิสูงและความดันสูง (HTHP)

เครื่องตัด PDC มีค่าการนำความร้อนสูง มีความแข็งสูงเป็นพิเศษ และทนทานต่อการสึกหรอ รวมถึงมีความแข็งแรงสูง ทนทานต่อแรงกระแทกสูง และเชื่อมได้ง่าย

ชั้นเพชรโพลีคริสตัลไลน์รองรับด้วยซับสเตรตคาร์ไบด์ซีเมนต์ ซึ่งสามารถดูดซับแรงกระแทกขนาดใหญ่ และหลีกเลี่ยงความเสียหายร้ายแรงระหว่างการทำงาน ดังนั้น PDC จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องมือตัด ดอกสว่านทางธรณีวิทยาและบ่อน้ำมันและก๊าซ และเครื่องมือที่ทนทานต่อการสึกหรออื่นๆ

ในสาขาการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ มากกว่า 90% ของภาพการขุดเจาะทั้งหมดเสร็จสิ้นโดยบิต PDC โดยปกติแล้วบิต PDC จะใช้สำหรับการเจาะหินแข็งแบบอ่อนถึงปานกลาง เมื่อพูดถึงการเจาะลึก ยังคงมีปัญหาเรื่องอายุการใช้งานสั้นและ ROP ต่ำ

ในรูปแบบที่ซับซ้อนลึก สภาพการทำงานของดอกสว่าน PDC นั้นรุนแรงมาก รูปแบบหลักของความล้มเหลวของชิ้นส่วนคอมโพสิต ได้แก่ การแตกหักขนาดใหญ่ เช่น ฟันหักและการบิ่นที่เกิดจากการกระแทกที่เกิดจากดอกสว่านรับแรงกระแทกขนาดใหญ่ และอุณหภูมิของรูก้นที่มากเกินไปทำให้เกิดชิ้นส่วนคอมโพสิต ความต้านทานการสึกหรอที่ลดลงของแผ่นทำให้เกิดการสึกหรอจากความร้อนของแผ่นคอมโพสิต PDC ความล้มเหลวดังกล่าวข้างต้นของแผ่นคอมโพสิต PDC จะส่งผลอย่างมากต่ออายุการใช้งานและประสิทธิภาพการขุดเจาะ

การรักษาด้วยความเย็นคืออะไร?

การบำบัดด้วยไครโอเจนิกส์เป็นการขยายความร้อนแบบเดิมๆ ใช้ไนโตรเจนเหลวและสารทำความเย็นอื่นๆ เป็นสื่อทำความเย็นเพื่อทำให้วัสดุเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าอุณหภูมิห้องมาก (-100~-196°C) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

การศึกษาที่มีอยู่จำนวนมากแสดงให้เห็นว่าการบำบัดด้วยความเย็นสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของเหล็ก โลหะผสมอะลูมิเนียม และวัสดุอื่นๆ ได้อย่างมาก หลังจากการรักษาด้วยความเย็นจัด จะเกิดปรากฏการณ์การตกตะกอนและการทำให้แข็งตัวขึ้นในวัสดุเหล่านี้ การบำบัดด้วยอุณหภูมิเย็นสามารถปรับปรุงความแข็งแรงดัด ความต้านทานการสึกหรอ และประสิทธิภาพการตัดของเครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์ ควบคู่ไปกับการปรับปรุงอายุการใช้งานอย่างมีประสิทธิผล การวิจัยที่เกี่ยวข้องยังแสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยความเย็นสามารถปรับปรุงกำลังรับแรงอัดคงที่ของอนุภาคเพชรได้ สาเหตุหลักที่ทำให้ความแข็งแรงเพิ่มขึ้นคือการเปลี่ยนแปลงสถานะความเค้นตกค้าง

แต่เราสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องตัด PDC ด้วยการบำบัดด้วยความเย็นเยือกแข็งได้หรือไม่ ในขณะนี้มีการศึกษาที่เกี่ยวข้องไม่มากนัก

วิธีการรักษาด้วยความเย็นจัด

วิธีการรักษาด้วยความเย็นจัดสำหรับเครื่องตัด PDC มีการดำเนินการดังนี้:

(1) วางเครื่องตัด PDC ที่อุณหภูมิห้องลงในเตาบำบัดด้วยความเย็น

(2) เปิดเตาบำบัดด้วยความเย็นจัด ส่งไนโตรเจนเหลว และใช้การควบคุมอุณหภูมิเพื่อลดอุณหภูมิในเตาบำบัดด้วยความเย็นจัดเป็น -30°C ในอัตรา -3°C/นาที เมื่ออุณหภูมิถึง -30°C อุณหภูมิจะลดลงเหลือ -1°C/นาที ลดเหลือ -120 ℃; หลังจากที่อุณหภูมิสูงถึง -120°C ให้ลดอุณหภูมิลงเป็น -196°C ด้วยความเร็ว -0.1°C/นาที

(3) เก็บไว้เป็นเวลา 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ -196°C

(4) จากนั้นเพิ่มอุณหภูมิเป็น -120°C ในอัตรา 0.1°C/นาที จากนั้นลดลงเป็น -30°C ในอัตรา 1°C/นาที และสุดท้ายจึงลดอุณหภูมิลงเหลืออุณหภูมิห้องในอัตรา 3°C/นาที;

(5) ทำซ้ำขั้นตอนข้างต้นสองครั้งเพื่อให้การรักษาด้วยความเย็นของเครื่องตัด PDC เสร็จสมบูรณ์

เครื่องตัด PDC ที่ผ่านการบำบัดด้วยความเย็นจัดและเครื่องตัด PDC ที่ไม่ผ่านการบำบัดได้รับการทดสอบเพื่อหาอัตราส่วนการสึกหรอของล้อเจียร ผลการทดสอบพบว่าอัตราส่วนการสึกหรออยู่ที่ 3380000 และ 4800000 ตามลำดับ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าหลังจากการทำความเย็นแบบลึก อัตราการสึกหรอของเครื่องตัด PDC ที่ผ่านการบำบัดด้วยความเย็นจะต่ำกว่าอัตราส่วนการสึกหรอของเครื่องตัด PDC ที่ไม่มีการบำบัดด้วยความเย็นจัดอย่างมีนัยสำคัญ

นอกจากนี้ แผ่นคอมโพสิต PDC ที่ผ่านการบำบัดด้วยความเย็นและไม่ผ่านการบำบัดจะถูกเชื่อมเข้ากับเมทริกซ์และเจาะเป็นระยะทาง 200 ม. ในส่วนเดียวกันของหลุมที่อยู่ติดกันด้วยพารามิเตอร์การเจาะเดียวกัน ROP ของการเจาะเชิงกลของดอกสว่านเพิ่มขึ้น 27.8% โดยใช้ PDC ที่ผ่านการบำบัดด้วยความเย็นจัด เมื่อเทียบกับเครื่องที่ไม่ได้ใช้เครื่องตัด PDC ที่ผ่านการบำบัดด้วยความเย็นจัด

คุณคิดอย่างไรเกี่ยวกับการรักษาด้วยความเย็นของเครื่องตัด PDC ยินดีต้อนรับสู่การแสดงความคิดเห็นของคุณ

สำหรับเครื่องตัด PDC คุณสามารถติดต่อเราทางอีเมลได้ที่ [email protected]