Eng
Ukr
Rus
Печать

2018 №02 (03) DOI of Article
10.15407/as2018.02.04
2018 №02 (05)

Автоматическая сварка 2018 #02
Журнал «Автоматическая сварка», № 2, 2018 г., с.25-29
Влияние структуры зоны соединения алмазного слоя с твердосплавной подложкой паяных резцов на их эксплуатационный ресурс

Б. В. Стефанив, О. М. Сабадаш
ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Ресурс эксплуатации буровых долот с алмазно-твердосплавными резцами определяется величиной проходки в условиях абразивного, эрозионного, коррозионного изнашивания при бурении дегазационных скважин. В работе проведена оценка износа и микроструктуры соединения алмазного слоя с твердосплавной подложкой цельного резца «Syndrill» фирмы «Element Six» (Ирландия) и составного резца (ИСМ НАНУ) буровых долот после отработки их ресурса. Показано, что в цельных резцах кобальт равномерно распределен в алмазном слое и его количество составляет до 2,06 мас. % в отличие от составных, где количество кобальта — 4,35 мас. %. Увеличение содержания кобальта и уменьшение объемного содержания алмазных зерен в алмазном слое составных резцов снижают их термостойкость и износостойкость. Пористость составных алмазно-твердосплавных резцов больше в 2 раза по сравнению с цельными резцами «Syndrill», что способствует проникновению большего количества элементов припоя (меди и цинка) в переходную зону соединения твердосплавной подложки и алмазного слоя. Библиогр. 7, табл. 2, рис. 6.
Ключевые слова: долото, алмазный слой, алмазно-твердосплавный резец, алмазно-твердосплавная пластина, твердосплавная подложка, спеченный материал, пайка, припой, микроструктура, пористость, износ
Поступила в редакцию 29.11.2017
Подписано в печать 30.01.2018
Список литературы
  1. Хорунов В. Ф., Стефанив Б. В., Сабадаш О. М. и др. (2012) Особенности технологий ремонта буровых долот с алмазно-твердосплавными резцами. Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин. Зб. наук. статей за результатами, отриманими в 2010–2012 рр. – Київ, ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАНУ, сс. 488–493.
  2. Стефанив Б. В. (2013) Разработка технологии пайки алмазно-твердосплавных резцов. Автоматическая сварка, 2, 38–42.
  3. Стефанив Б. В. (2013) Особенности индукционной пайки алмазно-твердосплавных резцов с лопастью корпуса составного бурового долота. Там же, 8, 50–54.
  4. Стефанив Б. В., Хорунов В. Ф., Сабадаш О. М. и др. (2015) Особенности технологии ремонта изношенных рабочих органов стальных и матричных корпусов буровых долот. Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин: Зб. наук. статей за результатами, отриманими в 2013–2015 рр. – Київ, ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАНУ, сс. 688–696.
  5. Чинтаманени Вамсее, Беллин Федерико (2013) Высокотемпературная обработка при высокой скорости нагрева резцов pdc. РФ, Пат. 2628593, МПК С21D 9/22, E21B 10/567.
  6. Гончаренко И. М. Физические основы разработки и производства твердых сплавов. http://portal.tpu.ru
  7. Besson Alain, Burr Bruce, Dillard Scott et al. (2000) On the Cutting Oilfield Review, 12, 3, 36–57.


Читати реферат українською



Б. В. Стефанів, О. М. Сабадаш
ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Вплив структури зони з’єднання алмазного шару з твердосплавною підкладкою паяних різців на експлуатаційний ресурс
 
Ресурс експлуатації бурових доліт з алмазно-твердосплавними різцями визначається величиною проходки в умовах абразивного, ерозійного, корозійного зношування при бурінні дегазаційних свердловин. У роботі проведена оцінка зносу та мікроструктури з’єднання алмазного шару з твердосплавною підкладкою цільного різця «Syndrill» фірми «Element Six» (Ірландія) і складеного різця (ІСМ НАНУ) бурових доліт після відпрацювання їх ресурсу. Показано, що в цільних АТР кобальт рівномірно розподілений в алмазному шарі і його кількість складає до 2,06 мас. % на відміну від різців, де кількість кобальту — 4,35 мас. %. Збільшення вмісту кобальту і зменшення об’ємного змісту алмазних зерен в алмазному шарі різців знижують їх термостійкість і зносостійкість. Пористість складених алмазно-твердосплавних різців більше в 2 рази в порівнянні з цільними різцями «Syndrill», що сприяє проникненню більшої кількості елементів припою (міді і цинку) в перехідну зону з’єднання твердосплавних підкладки і алмазного шару. Бібліогр. 7, табл. 2, рис. 6.
 
Ключові слова: долото, алмазний шар, алмазно-твердосплавний різець, алмазно-твердосплавна пластина, твердосплавна підкладка, спечений матеріал, пайка, припій, мікроструктура, пористість, знос


Read abstract and references in English



B.V. Stefiniv, O.M. Sabadash
E.O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. 11 Kazimir Malevich Str., 03150, Kyiv, Ukraine. E-mail:office@paton.kiev.ua
 
Effect of structure of joint zone of diamond layer with hard-alloy substrate of brazed cutters on their service life
 
Service life of drilling bits with diamond–hard-alloy cutters is determined by value of drifting under conditions of abrasive, erosion and corrosion wear in drilling of degassing holes. The work carried evaluation of wear and microstructure of joining of diamond layer with hard-alloy substrate of «Syndrill» integral cutter of «Element Six» company (Ireland) and composite cutter (ISM of NASU) of drilling bits after completion of their life. It is shown that cobalt in the integral cutter is uniformly distributed in the diamond layer and its amount makes up to 2.06%  wt% in contrast to combined ones, where amount of cobalt is 4.35 wt.%. Increase of cobalt content and decrease of volume content of the diamond grains in diamond layer of the composite cutters reduce their heat resistance and wear resistance. Porosity of composite diamond-hard-alloy cutters is 2 times more in comparison with integral «Syndrill» cutters that promote penetration of larger amount of brazing alloy elements (cooper and zinc) in a transition zone of joint of hard-alloy substrate and diamond layer. Ref. 7, Tabl. 2, Fig. 6.
 
Keywords: drilling bit, diamond layer, diamond-hard-alloy cutter, diamond-hard-alloy plate, hard-alloy substrate, sintered material, brazing, brazing alloy, microstructure, porosity, wear
References
  1. Khorunov, V.F., Stefaniv, B.V., Sabadash, O.M. et al. (2012) Peculiarities of restoration technologies of drill bits with diamond-hard-alloy cutters. In: Problems of life and safety of service of structures, constructions and machines: Transact. of 2010-2012 results. Kyiv, PWI, pp. 488-493 [in Russian].
  2. Stefaniv, B.V. (2013) Development of the technology of brazing diamond-hard-alloy cutters. The Paton Welding J., 2, 37-41.
  3. Stefaniv, B.V. (2013) Peculiarities of induction brazing of diamond-hard- alloy cutters to blade of body of complex drill. Ibid., 8, 49-53.
  4. Stefaniv, B.V., Khorunov, V.F., Sabadash, O.M. et al. (2015) Peculiarities of restoration of working parts of drilling bits of steel and matrix bodies. In: Problems of life and safety of service of structures, constructions and machines: Transact. of 2013-2015 results. Kyiv, PWI, pp. 688-696 [in Russian].
  5. Chintamaneni, V., Bellin, F. (2013) High-temperature treatment at high heating rate of pdc cutters. Pat. 2628593, RU, Int. Cl. C21D 9/22, E21B 10/567 [in Russian].
  6. Goncharenko, I.M. Physical basics of development and manufacture of hard alloys. http://portal.tru.ru
  7. Besson, A., Burr, B., Dillard, S. et al. (2000) On the cutting edge. Oilfield Review, 12(3), 36-57.


>