摘要：设计Fe-Cu基胎体配方,研究Fe质量分数对金刚石钻头胎体及钻进性能影响。测试不同配方下烧结试样的硬度、相对密度与三点抗弯强度,使用扫描电镜对断口进行微观分析,通过模拟钻进实验测试钻头的钻进效率与寿命。结果表明:Fe-Cu基配方胎体具有较好的烧结成型性,胎体相对密度可达到理论密度的98%;胎体硬度随Fe质量分数的增加先增加后下降,在Fe质量分数大于45%时趋于平稳、质量分数为60%时达到最大值,为35HRC;胎体三点抗弯强度的变化规律不明显,数值变化不大。断口SEM结果表明:随Fe质量分数增加,韧性下降,金刚石刻蚀加重。模拟钻进实验表明:在Fe质量分数为30%时,钻头对6~8级可钻性地层具有较好的钻进效率与寿命。

摘要：采用预合金焊接层粉NEXT300替代工作层粉A中难烧结成分的方式设计过渡层粉G1~G4,以预合金焊接层粉NEXT300、单质Cu粉及预合金粉B混合的方式设计过渡层粉G5、G6,通过分层试样抗弯强度试验进行层间结合影响因素研究。试验结果表明:工作层强度与整体分层结构设计对于整体强度起决定性作用,过渡层仅起辅助改善作用。

摘要：运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)理论,采用RNGk–ε模型及连续性方程对常规75/49mm钻头的井底流场进行了数值模拟,分析了井底压力、流速、剪力分布特征及水口涡流对唇面流场的影响,针对钻齿的冷却不充分部位及冲蚀严重部位提出了金刚石匹配优化设计建议。模拟结果表明:常规75/49mm钻头模型唇面压力分布梯度是由内沿指向外沿逐级递减的,由于水口涡流的存在,其介质流速云图、剪力等高云图呈扭曲"凸"形分布。

摘要：文章根据金刚石线锯的结构特征,探讨了"表镶式"金刚石线锯的金刚石浓度定义方法,提出了体积浓度、表面浓度、颗粒浓度等三种浓度概念和计算方法,研究对比了不同切割对象时浓度设计与工具性能的关系。研究结果表明,蓝宝石切片线锯金刚石体积浓度为21.13%、面积浓度为6.84%、颗粒浓度为71mm-2时,工具使用综合效果较好。

摘要：选择自主研制的预合金粉TB05作为主要结合剂设计初始无压烧结配方A,并通过调节Fe、Ni添加比例设计了配方组合A1~A4。通过对比分析各配方的无压烧结致密度、抗弯强度、断口显微形貌,研究了Ni含量对无压烧结金刚石刀头层间结合的影响。实验结果表明,虽然A1~A4配方体系下Ni含量达到8wt%时具有最佳抗弯强度1261.43MPa,但分层钻头试样中Ni含量不高于5wt%时具有更高的抗折性能,最高抗折弯矩达到21N·m。

摘要：通过溶胶凝胶法制备R2O-B2O3-Al2O3-SiO2陶瓷结合剂,探讨加水量、pH值、温度三个因素对凝胶时间的影响。结果表明在加水量与正硅酸乙酯比例为70、溶胶体系pH值为4、温度为70℃时,所设计的结合剂体系凝胶时间约为32小时较为合理。

摘要：设计W基和WC基金属结合剂配方体系并进行相同工艺条件下的烧结实验,对两种结合剂的烧结性能进行了对比分析,对烧结体微观结构进行了表征,并对结合剂基质材料对金刚石的包镶情况进行了讨论。结果表明:相同烧结工艺时WC基金属结合剂的烧结性能相对较好,力学指标略高于W基金属结合剂,但W基金属结合剂对金刚石的包镶能力更好,表现为强度损失率更低。SEM电镜表明,由于烧结温度的影响,W基金属结合剂的烧结质量相对较差,烧结体内空隙较多。另外,烧结体内基质材料对金刚石的把持以机械包镶为主,但由于W是一种强碳化物形成元素,因此该结合剂烧结体内金属基质材料在金刚石颗粒表面有一定的粘覆,从而提高了把持力。