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金剛石鉆頭的切削機理和特點

金剛石鉆頭的切削機理和特點

發布日期:2015-5-23 10:49:33  信息來源:本站原創

    1、金剛石鉆頭的切削機理。

    金剛石鉆頭是由人造金剛石聚晶層和硬質合金襯底在高溫高壓條件下一次合成的產品,其切削巖層機理如下:

    金剛石鉆頭的破巖作用是由金剛石顆粒完成的。在堅硬地層中,金剛石在鉆壓作用下使巖石處于極高的應力狀態下,使巖石發生巖性轉變,由脆性變為塑性。金剛石吃入巖層,在扭矩作用下切削破巖,切削深度基本上等于金剛石顆粒的吃入深度。這一過程如同“犁地”故稱為金剛石鉆頭的犁式切削作用。

    在一些脆性較大的巖石里(如砂巖、石灰巖等),鉆頭上的金剛石顆粒在鉆壓扭矩的同時作用下,破碎巖石的體積遠大于金剛石顆粒的吃入與旋轉體積。當壓力不大時,只能沿金剛石的運動方向形成小溝槽,加大壓力則會使小溝槽深部與兩側的巖石破碎,超過金剛石顆粒的斷面尺寸。

    金剛石鉆頭的破巖效果,除與巖性以及影響巖性的外界因素(如壓力、溫度等)有關外,鉆壓大小是重要的影響因素。它和牙輪鉆頭一樣,破巖時都具有表層破碎、疲勞破碎、體積破碎三種方式。只有當金剛石顆粒具有足夠的比壓吃入地層巖石,使巖石發生體積破碎時,才能取得理想的破巖效果。

    2、金剛石鉆頭特點。

    金剛石鉆頭既具有耐磨性高的特點,又有硬質合金鉆頭抗沖擊韌性強之優點,是傳統硬質合金鉆頭的替代品,廣泛應用于煤礦井下瓦斯抽放鉆孔的硬巖層鉆進。鉆頭具有以下特點:

    (1)切削齒采用超硬材料金剛石復合片,耐磨性高、抗沖擊韌性強。

    (2)可在堅硬巖層中鉆進,鉆進效率高,鉆頭保徑強。

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