Ang cryogenic na paggamot ng PDC cutter

Ang PDC cutter ay isang composite material na may mahuhusay na katangian na nakuha sa pamamagitan ng sintering diamond powder na may cemented carbide substrate gamit ang high temperature and high pressure (HTHP) na teknolohiya.

Ang PDC cutter ay may mahusay na thermal conductivity, ultra-high hardness, at wear resistance, pati na rin ang mataas na lakas, high impact toughness, at madaling i-weld.

Ang polycrystalline diamond layer ay sinusuportahan ng cemented carbide substrate, na maaaring sumipsip ng malaking impact loading at maiwasan ang malubhang pinsala sa panahon ng trabaho. Kaya, malawakang ginagamit ang PDC para sa pagmamanupaktura ng mga cutting tool, geological at oil at gas well drill bits, at iba pang mga tool na lumalaban sa pagsusuot.

Sa larangan ng pagbabarena ng langis at gas, higit sa 90% ng kabuuang footage ng pagbabarena ay nakumpleto ng mga bit ng PDC. Ang mga PDC bit ay karaniwang ginagamit para sa soft to medium hard rock formation drilling. Pagdating sa malalim na pagbabarena, mayroon pa ring mga problema sa maikling buhay at mababang ROP.

Sa malalim na kumplikadong pagbuo, ang mga kondisyon ng pagtatrabaho ng PDC drill bit ay napakahirap. Ang mga pangunahing anyo ng pagkabigo ng composite piece ay kinabibilangan ng mga macro-fractures tulad ng mga sirang ngipin at chipping na dulot ng impact na dulot ng drill bit na tumatanggap ng malaking impact load, at sobrang temperatura sa ilalim ng butas na nagdudulot ng mga composite na piraso. Ang pinababang wear resistance ng sheet ay nagdudulot ng thermal wear ng PDC composite sheet. Ang nabanggit na kabiguan ng PDC composite sheet ay lubos na makakaapekto sa buhay ng serbisyo nito at kahusayan sa pagbabarena.

Ano ang Cryogenic na Paggamot?

Ang cryogenic treatment ay isang extension ng conventional heat. Gumagamit ito ng likidong nitrogen at iba pang mga nagpapalamig bilang media ng paglamig upang palamig ang mga materyales sa temperaturang mas mababa sa temperatura ng silid (-100~-196°C) upang mapahusay ang kanilang pagganap.

Maraming mga umiiral na pag-aaral ang nagpakita na ang cryogenic na paggamot ay maaaring lubos na mapabuti ang mga mekanikal na katangian ng bakal, aluminyo na haluang metal, at iba pang mga materyales. Pagkatapos ng cryogenic treatment, nangyayari ang precipitation-strengthening phenomenon sa mga materyales na ito. Maaaring mapabuti ng cryogenic treatment ang flexural strength, wear resistance, at cutting performance ng cemented carbide tools, na sinamahan ng isang epektibong pagpapabuti ng buhay. Ipinakita din ng nauugnay na pananaliksik na ang cryogenic na paggamot ay maaaring mapabuti ang static na compressive na lakas ng mga particle ng brilyante, ang pangunahing dahilan para sa pagtaas ng lakas ay ang pagbabago ng natitirang estado ng stress.

Ngunit, maaari ba nating pagbutihin ang pagganap ng PDC cutter sa pamamagitan ng cryogenic treatment? Sa sandaling ito, kakaunti ang mga nauugnay na pag-aaral.

Ang paraan ng cryogenic na paggamot

Isang cryogenic na paraan ng paggamot para sa mga PDC cutter, ang mga operasyon ay:

(1) Ilagay ang mga PDC cutter sa temperatura ng silid sa isang cryogenic treatment furnace;

(2) I-on ang cryogenic treatment furnace, ipasa ang liquid nitrogen, at gamitin ang temperature control para bawasan ang temperatura sa cryogenic treatment furnace sa -30℃ sa bilis na -3℃/min; kapag ang temperatura ay umabot sa -30 ℃, ito ay bababa sa -1 ℃/min. Bawasan sa -120 ℃; pagkatapos na ang temperatura ay umabot sa -120 ℃, bawasan ang temperatura sa -196 ℃ sa bilis na -0.1 ℃/min;

(3) Panatilihin ito sa loob ng 24 na oras sa temperatura na -196°C;

(4) Pagkatapos ay taasan ang temperatura sa -120°C sa bilis na 0.1°C/min, pagkatapos ay ibaba ito sa -30°C sa bilis na 1°C/min, at sa wakas ay bawasan ito sa temperatura ng silid sa bilis. ng 3°C/min;

(5) Ulitin ang operasyon sa itaas nang dalawang beses upang makumpleto ang cryogenic treatment ng mga PDC cutter.

Ang cryogenically treated PDC cutter at untreated PDC cutter ay sinubukan para sa wear ratio ng grinding wheel. Ang mga resulta ng pagsubok ay nagpakita na ang mga ratio ng pagsusuot ay 3380000 at 4800000 ayon sa pagkakabanggit. Ang mga resulta ng pagsubok ay nagpakita na pagkatapos ng malalim na paglamig Ang wear ratio ng cold-treated PDC cutter ay mas mababa nang malaki kaysa sa PDC cutter na walang cryogenic treatment.

Sa karagdagan, ang cryogenically treated at untreated PDC composite sheet ay hinangin sa matrix at drilled para sa 200m sa parehong seksyon ng katabing mga balon na may parehong mga parameter ng pagbabarena. Ang mekanikal na pagbabarena ROP ng isang drill bit ay nadagdagan ng 27.8% gamit ang cryogenically treated PDC kumpara sa isang hindi gumagamit ng cryogenically treated PDC cutter.

Ano ang palagay mo tungkol sa cryogenic na paggamot ng PDC cutter? Maligayang pagdating upang iwanan sa amin ang iyong mga komento.

Para sa mga PDC cutter, maaari mo kaming maabot sa pamamagitan ng email sa [email protected].