1. Sélection du matériau du corps du foret
L'environnement de travail difficile impose des exigences élevées en matière de dureté, de résistance, de ténacité, de résistance aux chocs, à l'usure, à la fatigue, etc.Foret DTHcorps. Compte tenu des exigences de performance de chaque pièce, on peut considérer que la sélection globale du matériau du corps du foret doit répondre aux exigences suivantes :
(1) Dureté de surface élevée pour améliorer la résistance à l'usure et bonne ténacité du noyau pour améliorer la résistance aux chocs.
Pour éviter les fractures fragiles et les fractures par fatigue, le matériau doit avoir une bonne ténacité, résistance à la fatigue et résistance à la rupture ;
(2) Haute trempabilité.
Pour répondre aux différentes exigences de performance de chaque partie du corps, il est avantageux d'améliorer la limite d'élasticité de la surface, d'améliorer la force de fixation du trou de dent sur la dent en alliage, ainsi que d'améliorer la limite d'élasticité et la ténacité du noyau ;
(3) Il peut résister à une certaine corrosion lorsqu’il rencontre du gaz et du liquide dans la formation rocheuse souterraine ;
(4) À une certaine température élevée, la dureté du matériau est stable et difficile à ramollir ;
(5) Bonnes performances du processus, telles que de bonnes performances de forgeage, une faible contrainte résiduelle après traitement thermique, etc.
(6) Qualité métallurgique élevée, bonne uniformité structurelle, moins d'impuretés, teneur en phosphore particulièrement faible et carbure uniforme.
Par conséquent, afin de répondre aux exigences ci-dessus, avec de bonnes performances de traitement et un faible coût des matériaux, 42CrM0 est plus approprié.
2. Face d'extrémité d'impact du foret DTH
La forme de défaillance de la face d’extrémité d’impact du bit DTH est principalement la fatigue par impact. Les méthodes suivantes peuvent être envisagées pour améliorer sa durée de vie :
(1) Réduire la rugosité de la surface et améliorer la précision du contact pour réduire la concentration de contraintes locales et le pic de contraintes lors de l'impact ;
(2) Faire correspondre raisonnablement la relation de dureté entre le piston et la face d'extrémité d'impact. La priorité devrait être donnée à l'amélioration de la durée de vie du piston pour changer la situation actuelle où le piston doit être remplacé lorsque le foret est remplacé ;
3. Cannelure
(1) Le traitement est strictement effectué conformément aux exigences de conception pour garantir le jeu et l'uniformité appropriés de la cannelure ;
(2) La cémentation et la trempe de la surface sont effectuées pour augmenter la dureté de la surface et obtenir une résistance à la déformation plastique et à la fatigue par impact ;
(3) Réduire la rugosité de la surface et améliorer la précision du contact ;
(4) L'augmentation de la section transversale de la cannelure peut augmenter la résistance du foret de fond de trou.
4. Sélection de la colonne en alliage de foret
Afin d'améliorer la durée de vie du foret, la nuance de carbure cémenté doit être sélectionnée en fonction des trois exigences suivantes :
(1) Selon les paramètres techniques du forage. Pour le forage à haute fréquence et à faible impact, des alliages à haute teneur en molybdène sont souvent utilisés, tandis que pour le forage à basse fréquence et à fort impact, la ténacité est requise et des alliages à haute teneur en molybdène liant sont souvent utilisés ;
(2) Selon la lithologie des différentes formations rocheuses. Pour les formations rocheuses générales, le carbure cémenté à faible teneur en cobalt est sélectionné pour améliorer la résistance à l'usure et l'effet d'impact. Pour les formations de roches dures, le carbure cémenté à haute teneur en cobalt est sélectionné pour améliorer la résistance aux chocs et éviter les fractures fragiles ;
(3) Sélection en fonction des caractéristiques de fonctionnement des colonnes en alliage à différentes positions. En raison des différentes forces exercées sur la colonne en alliage de bord et sur la colonne en alliage du milieu, la colonne en alliage de bord a une teneur en cobalt plus faible pour améliorer la résistance à l'usure ; la colonne en alliage du bord central a une teneur plus élevée en cobalt pour améliorer la résistance aux chocs.
La combinaison de colonnes en alliage de différentes qualités peut réduire la consommation relative de carbure cémenté tout en répondant aux exigences d'utilisation, réduisant ainsi les coûts. Comparés aux performances du carbure cémenté ordinaire, le carbure cémenté à grains ultrafins et les nanocomposites ont non seulement une dureté élevée et une bonne résistance à l'usure, mais ont également une résistance et une ténacité plus élevées.
