Обзор исследований продукции для буровых инструментов
Инструменты для бурения скальных пород широко используются в горнодобывающей промышленности, водном хозяйстве и транспортном строительстве, а также в строительстве инфраструктуры, такой как метро. С быстрым развитием экономики и технологий спрос на хвосты припоя на международном рынке растет с каждым днем и выдвигает более высокие требования к качеству продукции. Структура продукции бурового инструмента в нашей стране необоснованна, низкопроизводительная продукция имеет избыточные мощности, а высококачественные гидравлические буровые инструменты могут полагаться только на импорт. По сравнению с промышленно развитыми странами, такими как Швеция, Великобритания, США и Япония, отечественные буровые инструменты сильно отличаются по производительности, качеству и техническим характеристикам. Таким образом, исследования по замене отечественных материалов и процессам производства инструментов для бурения по породам имеют важное практическое прикладное значение.
Буровые инструменты – это инструменты, используемые при бурении твердых пород. Это системы тонких стержней, состоящие из буровых долот, буровых штанг, соединительных втулок и хвостовиков бурильных труб, которые используются в сочетании с гидравлическими перфораторами. Буровые инструменты в основном используются в таких проектах, как добыча полезных ископаемых и нефтяных ресурсов, строительство мостов, туннелей, метро, водоохранных и гидроэнергетических объектов и т. д. Разработка буровых инструментов требует очень длительного процесса. Оно постепенно развивалось с развитием материаловедения, горной науки и техники. Производительность перфораторов становится все выше, а требования к используемому с ними буровому инструменту также становятся все более жесткими. Это способствует производству современной легированной буровой стали и долговечного бурового инструмента. Разработка высококачественной буровой стали и бурового инструмента способствовала развитию высокочастотных и мощных гидравлических перфораторов.
В условиях быстрого развития экономического строительства в моей стране добыча полезных ископаемых, строительство энергетических и транспортных объектов, а также строительство городов метрополитена неотделимы от инструментов для бурения горных пород. Строительные операции сложны, а требования к качеству проектов высоки, особенно при строительстве некоторых ключевых проектов, поэтому производительность буровых инструментов полна проблем. Зарубежные промышленно развитые страны придают большое значение развитию бурового инструмента. За последние несколько десятилетий они вложили много денег в исследования и разработку материалов и процессов и добились замечательных результатов. Развитие бурового инструмента в нашей стране значительно отстает от развития промышленно развитых стран Запада. Есть много проблем, таких как необоснованная структура продукта. Большая часть высококачественного гидравлического бурового оборудования и вспомогательного бурового инструмента импортируется из-за границы. Однако недорогие продукты сталкиваются с проблемами в Китае. Из-за проблемы избыточных мощностей цена низкая, содержание золота низкое, и оно неконкурентоспособно в мире. По сравнению со всемирно известными производителями бурового инструмента, такими как шведские Сандвик, Атлас Копко, Секорок, Боарт Длинный Год Компания, японская Мицубиси, Фурукава и т. д., отечественные буровые инструменты по-прежнему имеют проблемы с точки зрения производительности, качества продукции, технических характеристик и срока службы. Существует значительный разрыв. Таким образом, при строительстве многих важных отечественных проектов соответствующие ведомства в основном полагаются на импорт бурового оборудования и вспомогательных буровых инструментов, чтобы обеспечить ход строительства и качество проекта. Поскольку отечественные материалы дешевле импортных, а многие звенья, такие как транспортировка и таможенное декларирование, значительно сокращаются, если отечественные материалы можно использовать для замены импортных материалов, это может принести значительные экономические выгоды предприятиям и инженерным проектам. В то же время это экономит иностранную валюту для страны и дает хорошие комплексные преимущества.
В последние годы многие отечественные специалисты и ученые, изучающие материалы, провели соответствующие исследования собственной буровой продукции моей страны с разных сторон. С точки зрения технологии термообработки: после серии улучшений термообработки хвостовая часть сверла из стали 30Cr2Ni4MoV, изготовленная Хуан Чаном и Чжан Хуньюном из Гуансинского металлургического научно-исследовательского института моей страны, показала, что ее средний срок службы может достигать 860 м/шт. дольше, чем нынешнее традиционное лечение в Китае. Срок службы хвостовика бура из стали 35CrMoV увеличен более чем на 40%, что близко к сроку службы хвостовиков бура шведской компании Атлас в 1000-1200 м. Шао Хунхун, Цзян Сяоянь и Чжан Даоцзюнь из моей страны выбрали пробные сверла из 40CrNiMoA и применили технологию ультразвукового испытания на усталость для проверки характеристик стали 40CrNiMoA с тремя различными состояниями микроструктуры под воздействием ультразвуковой вибрационной нагрузки (f = 20 кГц, R = -1). Анализ усталостных испытаний. Результаты доказывают, что в условиях ультразвуковой вибрации долговечность ультразвуковой усталости микроструктур с прочной и жесткой посадкой значительно увеличивается. А при низких уровнях напряжения усталостная долговечность отпущенного троостита выше, чем у отпущенного троостита. Чтобы повысить прочность хвостовика сверла, Хун Чжэньшэн и Инь Фучэн из Университета Сянтань предложили"композитная упрочняющая и упрочняющая обработка"метод, то есть цементация + высокотемпературный отпуск + изотермическая закалка + низкотемпературная отпускная обработка. Исходный материал хвостовой части сверла — сталь 22SiMnCrNi2M0A. Процесс термообработки улучшен и оптимизирован, и полученная конечная структура представляет собой нижний бейнит + закаленный мартенсит + небольшое количество остаточного аустенита, что делает его более прочным.
Компания Хубэй Тяньтянь Бурение Сталь Бурение Инструменты Ко., ООО. и Хубэйский технологический университет совместно исследовали и показали, что сталь 23CrNi3Mo обладает хорошей прочностью и ударной вязкостью при закалке в масле при температуре 820–860 °C и может использоваться в качестве окончательного процесса термообработки 23CrNi3Mo. стальные пробные сверла. Профессор Чжао Чанъю из Института исследования металлов Китайской академии наук провел подробный экспериментальный анализ характеристик отечественной инструментальной стали 24SiMnCrNi2MoA серии Си-Мин.. Низколегированная сверхвысокопрочная сталь 24SiMnCrNi2MoA A, средняя прочность составляет 1400 МПа, а максимальная прочность на разрыв может достигать 1540-1680 МПа, обладает высокой энергией поглощения удара, низкой чувствительностью к надрезам и хорошим удлинением.
Исследования, проведенные этими учеными по локализации буровых инструментов, предоставили важные справочные и значимые данные для последующих исследователей в области разработки инструментов для бурения горных пород. Китайская индустрия бурения стальных сверл постоянно развивается. Мы должны больше узнать о зарубежных передовых технологиях обработки и производства, а также провести хорошую работу по исследованию импортных буровых инструментов. И в сочетании со статусом внутреннего применения, разрабатывать буровые изделия с более высокими характеристиками и качеством, проводить неустанные научные исследования с целью повышения их конкурентоспособности на мировом рынке и предоставлять все больше и более качественную продукцию для национального экономического строительства развивающихся стран по всему миру. . Эффективные результаты опыта.
