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提高電鍍金剛石鑽頭質量的試驗研究
2014-8-13
來源:未知
點擊數: 2360          作者:未知
  • 電鍍金剛石鑽頭目前多采用鎳基合金胎體,在鑽進硬而完整的岩石中能取得好的效果,但在鑽進較破碎的和強研磨性岩石時,鑽頭的耐磨性不理想,主要表現為鑽頭的保徑能力較差,導致鑽頭的使用壽命縮短,這是電鍍金剛石鑽頭需要解決而長期尚未解決好的問題。本論文針對電鍍金剛石鑽頭的這個薄弱環節進行了試驗與研究,采用二次成型工藝和陰極移動方法,明顯地提高了鑽頭的保徑效果。采用二次成形方法的電鍍鑽頭平均壽命提高22%;而采用陰極移動方法的電鍍鑽頭的硬度平均提高8%,耐磨性提高26%。基本上實現了鑽頭的同步磨損,明顯地提高了鑽頭的使用壽命。

    二次成型工藝試驗

    二次成型工藝就是指電鍍鑽頭的工作層成型與保徑層成型分兩次完成,改變了過去電鍍鑽頭的保徑層厚度滿足要求後,戴上模具,繼續電鍍工作層,直到鑽頭的設計要求。二次成型工藝則是鑽頭入槽電鍍後戴上模具直接電鍍工作層,當工作層的高度達到設計要求後出槽,卸去模具,經二次鍍前處理入槽電鍍。二次入槽電鍍隻電鍍內外徑,鑽頭不戴模具,內外徑處於開放狀態,電鍍中所析出的氫不容易在內外徑表麵滯留,有效地保證了鑽頭的內外徑鍍層內極少滲氫,因而鑽頭的保徑效果得到提高。

    模具與工藝設計

    電鍍鑽頭的模具設計不同於一次成型電鍍鑽頭的模具設計。二次成型的模具的壁厚可以減薄,一般為4~5mm即可;其高度必須比鑽頭的工作層高度高出3mm;模具的光潔度盡可能高;內模的外徑比剛體的內徑應小0.10mm,而外模的內徑應比剛體的外徑大0.10mm。模具的這些設計參數將有利於鑽頭成型和電鍍後容易脫模。

    鑽頭的絕緣方法也有別於普通的絕緣方法,見圖1所示。絕緣中除了采用常規的塑料膠帶絕緣外,設計了內、外底模,增強了絕緣效果,減少二次入槽前的準備工作。

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    電鍍鑽頭工藝參數中,首先要注重鍍前的處理工藝,這是保證電鍍金剛石鑽頭鍍層與剛體結合牢固、不起皮、不掉塊的重要工序。鑽頭經電化學除油、陽極活化後入槽電鍍,電鍍1h後戴上模具,對鑽頭的底唇麵加金剛石複合鍍。入槽後加模具前的電鍍時間不要少於1h,這是為了保證鍍層與剛體有很強的結合力,也為了後續的二次成型創造有利的條件。

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