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          聚晶金刚石复合片残余热应力的影响因素分析

          聚晶金刚石复合片残余热应力的影响因素分析

          发布日期:2015-11-5 16:17:53  信息来源:本站原创

              导读:残余热应力是影响聚晶金刚石复合片(pdc)性能好坏的***重要因素之一??悸蔷劬Ы鸶帐悖╬cd)与硬质合金层厚度比以及pdc 压制过程中烧结温度的波动对聚晶金刚石复合片残余热应力的影响,在ansys 中建立pdc 模型,运用热-结耦合法分析pdc 的残余热应力。计算表明,随着pcd 层与硬质合金层厚度比由0.067 增加到0.333,pcd 层表面中心的压应力由1.61 gpa 降低到380 mpa,pcd 层***大径向压应力由1.61 gpa 降低1.03 gpa 左右,而pcd 层边缘靠近界面附近***大轴向拉应力逐渐增大;随着pdc 压制过程中烧结温度由1 000 ℃升高到1 500 ℃,pcd 层的***大径向压应力、***大轴向拉应力以及***大剪应力等均逐渐增大。认为,在研究pdc 合成新工艺过程中,应在保证pdc 使用寿命的前提下尽量降低pcd 层与硬质合金层厚度比;必须尽量切断原材料以及人为操作对温度的影响。
              关键词:聚晶金刚石复合片(pdc); 烧结温度; 残余热应力
              聚晶金刚石复合片(简称pdc)钻头因具有极高层和软硬交错地层时,pdc 钻头的使用仍然受到较大的耐磨性、抗冲击韧性及锐利的切削刃,在地质和限制。这是因为pdc 是在高温、高压(1 300~1 500 ℃、石油钻探中被广泛应用。聚晶金刚石层(简称pcd ) 条件下由金刚石微粉与硬质合金基体烧结而成层)能始终保持锐利的切削刃,因而广泛用于地质、的,而由于金刚石与硬质合金的热膨胀系数相差太大,石油及煤田钻探中,在软至中硬岩层中获得了非常在卸压冷却过程中, pdc 容易在界面产生很大的残余好的使用效果 .随着pdc 工艺水平的不断提高,热应力,这种残余热应力的存在使复合片强度降低,pdc 钻头的适用领域和用量得到不断扩大。据统计,尤其在承受较强外力或温度变化较大时,金刚石层容pdc 钻头的进尺量占油田钻探总进尺比例已由10 a 易破损或从基体上剥落,导致它失去切削能力而失效。前的16%增加到了目前的约60%.而在钻进硬地因此,研究pdc 残余热应力具有非常重要的意义。
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