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?金刚石钻头钻具折断的原因

钻具钻具折断的原因

钻具地质钻探也成为岩心钻探，是利用地质钻机通过金刚石钻头钻具将旋转速度和扭矩传递给孔底和岩石接触的金刚石，通过连续的高效的切削而达到破碎钻进岩石的目的，通常潜孔钻进也在20米左右，有的深孔钻进甚至可达几千米，因此钻具钻具在孔内的受力十分复杂，如果操作不当导致钻具所承受的扭矩大于其上限范围，那么就会出现钻具折断的情况。一旦钻具折断，其打捞作业是既费时又费力，并且存在很大的钻孔报废的危险，造成极大的经济损失，所以研究钻具钻具折断的原因很有必要。

折断的钻具钻具

钻具折断的原因大方向主要是钻具钻具自身原因、操作技术原因和地质原因，钻具哪家好，总结的具体事项有以下几点：

一、钻具自身原因导致金刚石钻头钻具折断

国内生产金刚石钻头钻具的厂家很多，其制作水平参差不齐，质量必定也是存在差别，并且钻探作业实施人员对于钻具的保养也是影响钻具使用寿命的关键，因此总结的钻具折断的原因有：

（1）岩心管、钻杆等钻具不直，导致其在笔直的钻孔内扭矩大增;

（2）钻具材质存在质量问题，特别是材质中存在不溶性杂质和组分不均匀导致的钻具整体刚性和韧性的不均；钻进规程参数不合适如压力过大;

（3）磨损严重或有裂纹等缺陷，临汾钻具，使用后保养不到位，下次使用时检查又不严，使问题钻具下到孔内。

（4）所用设备的技术状态不好，如:钻机稳定性差，回转器轴承有间隙等;动力机功率不足，超载荷时工作不稳定;往复式水泵送水量和压力不均，冲洗液产生脉动.

二、操作技术原因导致钻具钻具折断

好马配好鞍，再好的钻探设备和钻具如果钻探操作技术不过硬，很难达到理想的钻进效率并且容易发生钻具折断的情况，操作原因导致钻具折断主要原因有：

（1）钻机地基的强度不够以及钻机在基础上安装固定不牢;

（2）钻孔结构设计不合理，钻杆，岩心管的直径与孔径配合不合理；

（3）粗径钻具没带稳定接头;使用弯曲的钻杆和岩心管;使用钝的或为正常磨损的钻头(金刚石碎裂，唇部偏磨，钻头椭圆形磨损等);

（4）钻进规程参数的选择与所钻岩石的性质不适应;盲目的加压和加大钻速;

（5）钻杆锁接头不同心;钻杆由于制造方面的原因或使用过程中不均匀磨损(特别是在弯曲的钻孔中使用)，造成壁厚不均和椭圆度，引起钻杆不同心，回转不平衡;

（6）主动钻杆弯曲，超长，在立轴中偏心;

（7）钻孔发生弯曲;

（8）使用过重的提引水接头和送水管;

（9）孔底有残留岩心或其它金属物品；

（10）孔内部清洁;钻孔中有严重超径的孔段或者钻进时有吊块，突然卡钻，夹钻，烧钻等。

三、地质原因导致钻具钻具折断

钻具钻进的岩层往往是非单一的、破碎的等复杂地层，这些外在的客观条件对金刚石钻头钻具的稳定性有很大的影响，极易造成钻具折断，容易造成这种情况的主要地层有：

（1）岩层破碎，裂隙发育.

（2）岩层软硬变化频繁.

（3）岩层层理，片理发育并于钻孔轴线形成锐角;

（4）溶洞，空学发育.

（5）岩层的颗粒度不均匀，具有非均质结构;

（6）岩石的硬度和强度不均.

钻具钻头钻具

在有了上述的总结后，机长们在挑选金刚石钻头钻具时应该尽量购买材质有保障，进尺效率高的钻具厂的产品，使用时要在观测好地层情况后再决定基体的钻探实施方案，切勿一到工地就盲目开钻。

?电镀金刚石取芯钻头比表镶钻头有更多优越性

钻具比表镶钻头有更多优越性

钻具属于孕镶钻头，即金刚石孕镶在胎体内部作为工作层的刀头。我国电镀金刚石取芯钻头起步较晚，但发展迅速并且生产技术已经处于先进水平。和国外的表镶钻头相比，具有众多优越性。

1，钻具对于金刚石品级的要求低于表镶钻头

使用的天然和人造金刚石粒度取决于所钻岩性。

金刚石粒度选择

2，金刚石在钻具胎体中的含量更多样化

浓度表示金刚石在胎体中的含量，是影响电镀金刚石取芯钻头性能的重要参数。浓度沿用砂轮制造业的“400%浓度制”，当金刚石的体积占胎体工作层体积1/4时浓度为100%，全部是金刚石浓度400%。选择金刚石浓度的依据是所钻岩性、金刚石的品级和粒度，兼顾胎体的包镶能力和钻压值的大小。岩石越坚硬致密，金刚石质量好，钻具批发，粒度细，浓度宜较低；唇面比压较大时可选较高的浓度，这样对提高胎体耐磨性也有好处。常用浓度70%~120%，过高了将影响胎体的包镶能力和钻速。不必用手工摆放金刚石颗粒，工业制造过程更简单。

3，钻具的胎体性能更优越

钻具钻进时，胎体的磨损速度应适当超前于金刚石的磨损速度，使金刚石不断出刃。如果胎体不磨损或磨损极慢，则金刚石出刃甚小，发挥不了多刃微切削作用，钻速很低。反之，如果胎体磨损太快，则造成金刚石过早的崩刃或脱粒，从而失去钻进能力、钻头寿命缩短。合适的胎体耐磨性应能使唇面金刚石正常出刃，且在每粒金刚石的后面形成蝌蚪状支撑。抗冲击载荷能力较好，如果唇面金刚石发生剪崩对钻进效果的影响小，对违反操作规程的敏感程度也小。

钻具胎体磨损情况分析

当岩石更硬时，金刚石磨损得更快，但这时产生的岩屑更薄，数量更少，因此岩屑对胎体的磨蚀作用弱于稍软的岩石。所以在坚硬的岩石中钻进时，必须选择低耐磨性（硬度较小）的胎体。

由于测定硬度的方法简单，虽然胎体的硬度不能完全代表其耐磨性，但目前仍习惯用胎体的硬度来表示其耐磨性。电镀金刚石取芯钻头胎体硬度和耐磨性

4，钻具的唇面形状更锋利

电镀金刚石取芯钻头的唇面形状比较简单，多为平底形，在孔内磨合一段时间后便自然形成圆弧形。坚硬、弱研磨性的岩石或钻头壁较厚，唇面做成同心环槽、锯齿状或阶梯形，使比压集中并在孔底形成破岩自由面。电镀金刚石取芯钻头不需要用聚晶保径，可取得满意的钻进效果。

钻具胎体硬度和耐磨性

5. 钻具的水口与水路

对钻具而言，因为它的金刚石出刃非常小，故它的主水路不是钻头唇面与孔底的间隙，而是水口。在唇面扇形块的下面只存在漫流（或湿润）区，用于冷却和排粉的水流主要通过水口和水槽。电镀金刚石取芯钻头往往设计成多水口、小水口，这样对防止烧钻有利。

钻具生产制作的流程和环境要求

不管是销量巨大的手机玻璃屏幕还是应用范围比较狭窄的地质勘探行业，对于玻璃或者是岩石的切削都是需要用到金刚石的，而将金刚石镶嵌在地层的金属上往往需要电镀技术，特别是钻具对生产制作流程和环境的要求极高，为了保证钻具的金刚石镀层达到工作效率高、使用寿命长以及切削精度高等，必须保证生产工艺的标准化和高精度化。

一、钻具生产制作的流程

1：金刚石的选取

基本要求包括：

（1）外观特征：纯净金刚石应是无色透明的（实际上常因含有杂质和缺陷而显色）。人造金刚石在金相显微镜下观察呈八面体、菱形十二面体、立方体及其聚集体。常显黄绿色， 杂质较多者显灰绿色， 含硼金刚石则呈黑色。

（2）使用性能：按JB2808- 79部标，金 刚石分为JR1、JR2、JR、JR4 4个型号。标号越高，硬度越高，质量越好，价格越贵，但并非使用性能就越好。虽然JR4 金刚石硬度高，但锋利度不如JR3 金刚石，如果将两者混合使用，既能保持良好的使用性能，又能降低生产成本。

2：金刚石的除杂

（1）磁性杂质：人造金刚石因为含有磁性包裹体（触媒金属），一般都具有磁性， 包裹体含量越高，磁性就越强。磁性强的金刚石，不仅杂质多、强度低、耐热性差，而且会对电镀质量产生不良影响，容易形成镍瘤，因此不易选用。其原因是磁性包裹体是良好导体，使金刚石颗粒绝缘性变差，出现了微弱的导电性。于是，在电力线夹端效应作用下金属镍优先镀在高出于镀层上的金刚石夹端形成镍瘤。为了避免磁性杂质的影响，金刚石使用前要进行磁选，在专用磁选机上进行，也可以使用磁铁除去磁感较强的颗粒。一旦发现金刚石磁性强，应将金刚石全部退货。

（2）吸附杂质： 金刚石其实并不纯净，其表面总是沉着一层吸附杂质， 如果电镀之前不除去， 金刚石粉粒就会漂浮在电解液表面， 不能沉积到基体上去。因此金刚石使用前必须经亲（湿润）处理。

3：电解液加热

由于电解液加热温度不很高（lt; 50°），通常水浴加热， 电镀容器置于操作台面的水浴槽内。加热可采用钛合金加热管或热水器，前者置于水浴槽内，后者热水管通入水浴槽内。电热管可配备控温装置。其原理是通过电子继电器( DJ- 702型）控制电加热主回路中的执行部件， 即接触器JC，使之闭合（或断开），从而接通（或切断）加热电源， 达到自动控温的目的。

4：电镀

电镀槽中，钻具批发价格，将浸在镀液中的被镀件与直流电源负极相连接（组成阴极），将要镀覆的金属与直流电源的正极相连接（组成阳极），镀槽里的镀液中含有镀层金属的离子，接通电源后镀液中的金属离子便在阴极沉积形成镀层。如下图：

金刚石钻头电镀过程

二、钻具生产制作的环境要求　　

目前钻具厂家的厂房大都比较简易，生产条件较差，不重视环境保护，造成环境污染，影响产品质量。要实现清洁化生产，提高产品的档次，必须做到环境和卫生两方面都要达标。

1，环境要求：

①整体排风：为保持车间通风良好，应以整体机械通风作辅助手段，采用抽风机从室内上部进行整体排风，排出的风量还应由送风系统送进新鲜空气加以补偿。

②局部排风：为了控制有害气体的扩散，防止污染室内空气，在产生有害气体的部位要有局部排风设施。室外排风口应高出屋顶栋缘1.5~ 2m。

③封闭排风：退镀工件和酸洗金刚石会产生浓黄烟，污染大，对人体有害。必须在通风柜内进行，实现强力封闭排风。

2，卫生要求：

①操作人员进入电镀车间穿工作服，换工作鞋，禁止非工作人员随便进入车间。

②每天工作完毕， 仔细清理操作场地；定期清理车间设备和电镀容器、辅助用具等， 除去灰尘和盐类结晶物，保持设备整洁和运行正常（特别是导电部位）。

③电镀设备停用时加罩加盖（尤其电镀槽和盛砂容器），保持清洁。

④车间禁止堆放非生产用的杂物， 减少尘埃源。

选择电镀车间地址时，要充分注意电镀车间对周围环境的影响。电镀车间应设在空气新鲜并且对流性好的地方，保证车间自然通风和采光良好。同时也要防止周围环境对车间的污染，以防开窗时外来尘埃吹进车间，落入镀槽。

钻具批发-临汾钻具-凯特钻具由大同凯特钻具经销部提供。大同凯特钻具经销部（www.dtktzj.com）是山西 大同 ,采掘设备的翘楚，多年来，公司贯彻执行科学管理、创新发展、诚实守信的方针，满足客户需求。在凯特钻具领导携全体员工热情欢迎各界人士垂询洽谈，共创凯特钻具更加美好的未来。同时本公司（www.dtktzj.net）还是从事金刚石钻头厂家，钻龙钻头价格，地质勘探钻头哪家好的厂家，欢迎来电咨询。