金剛石粒度對金剛石鉆頭性能的影響

發布時間:2018-02-22 09:49:54；瀏覽次數:

在金剛石鉆頭的性能指標中有一項很重的參數——金剛石粒度，指的是鉆頭胎體中金剛石的顆粒大小。作為鉆頭鉆進效率的關鍵因素，金剛石粒度的配比決定著鉆頭的切削效率和使用壽命。因此在選購鉆頭時，可以根據要鉆進巖層的屬性合理選配金剛石粒度鉆頭。金鉆鉆頭廠將從胎體硬度、使用壽命和鉆進效率方面來介紹金剛石粒度對金剛石鉆頭性能的影響，供機長們選購鉆頭時作為參考依據。
一，金剛石粒度對金剛石鉆頭性能的影響
金鉆金剛石鉆頭的主要性能包括鉆頭的胎體硬度、鉆頭的使用壽命和鉆頭的鉆進效率，金剛石粒度對它們的影響在下面作詳細介紹。
1，金剛石粒度的概念
金剛石的粒度是指金剛石顆粒的大小，而衡量金剛石顆粒大小的指標稱為目數，它是指篩網在1平方英寸內的孔數。常見的金剛石目數大小范圍在20-200目之間，制作金剛石鉆頭的金剛石在60目上下區間。以下是金鉆鉆頭廠金剛石粒度的顯微圖片。

2，金剛石粒度對金剛石鉆頭胎體硬度的影響
金鉆金剛石鉆頭的胎體硬度包括30%天然金剛石薄壁鉆頭、6-8度、12-15度、15-18度、20-25度、25-28度、50度、加厚鉆頭等等，每種度數所配的金剛石的粒度都是不一樣的，主要是因為鉆進的巖層不一樣，不同硬度等級的巖層應該選用不同鉆頭胎體硬度。例如金鉆鉆頭廠的薄壁鉆頭，內含30%天然金剛石，其金剛石粒度為粗顆粒，在鉆進極堅硬巖層時能高效進尺。
3，金剛石粒度對金剛石鉆頭使用壽命的影響
金剛石粒度對鉆頭使用壽命有很大影響，如果單純使用同種大顆粒粒度的金剛石，在進尺效率上能有比較大的好處，但是其使用壽命會大大折扣，因此廠家會使用粗和細顆粒按一定比例混合的金剛石作為原料。具體比例每個廠家有各自的優勢配方，因此一直作為商業秘密不對外公布。
4，金剛石粒度對金剛石鉆頭鉆進效率的影響
多數正常情況下，金剛石粒度越大，進尺效率越快，粒度越小，其耐磨程度越高。但前提是在金剛石一定粒度范圍內，如果金剛石粒度過大，容易造成其粘結性較弱，在金剛石鉆頭鉆進時容易脫落，影響其鉆進效率，相反如果金剛石粒度過小，容易造成胎體部分區域呈現“板結”現象，出現金剛石鉆頭胎體斷層和脫落的情況，不僅減少鉆頭的使用壽命，而且使其進尺效率不穩定。經過多年技術研究，國內生產的電鍍金剛石鉆頭所使用的金剛石粒度普遍在40目-80目之間。
二，不同巖層金剛石粒度推薦值
對于不同的巖層，金鉆鉆頭廠會推薦使用不同胎體硬度的金剛石鉆頭，因為每種鉆頭使用的金剛石粒度有些許差異，通過多年的統計綜合了進尺效率和使用壽命，使鉆頭在兩者中最大程度的優化。同時表鑲金剛石鉆頭和孕鑲金剛石鉆頭其金剛石粒度對不同巖層有些許差異，以下是不同巖層金剛石粒度推薦值表格（以下數據僅供參考）。

除了粒度之外，金剛石的性能指標還包括色度、硬度、晶型等，這些參數共同決定著金剛石的品級，而金剛石的質量對鉆頭的品質起到決定性的作用。因此對于一個廠家來說，使用哪個品級的金剛石，決定了其產品的品質。金鉆鉆頭廠早在10年前就開始采用高品級的進口金剛石，在近幾年已經完全取代國產金剛石，并且推出的薄壁金剛石鉆頭采用30%天然金剛石，在鉆進花崗巖、硅質巖和石英巖等極堅硬巖層時進尺效率驚人，受原材料供應的影響目前處于限購的狀態，后期會加大投入盡量把產能提上去。

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