基于声发射技术的PDC复合片性能的实验研究

发布时间：2019-09-18 17:16

【摘要】：PDC复合片是PDC钻头和超硬复合刀具的重要组成部分,其性能的好坏决定了相关工具的使用寿命。各生产商对PDC复合片性能的评价,没有形成统一的标准。目前主要的评价实验方法有:PDC车削带槽花岗岩棒旋转撞击法、重陀冲击法、可变换冲击功和落球冲击法等。本文使用声发射技术,通过采集PDC复合片压缩时的声发射信号,利用声发射特征参数,对PDC复合片的性能进行研究,并且取得了一些成果。本文主要内容有:(1)在查阅相关文献的基础上,设计了 PDC复合片的静态压缩试验方法。以往对PDC复合片性能的研究,主要是对压缩、冲击后的PDC复合片进行观察,评价其性能,对于压缩、冲击过程的评价并不多。本研究使用声发射技术,对PDC复合片压缩、冲击过程的声发射信号进行分析,对PDC复合片的性能进行描述。(2)使用小波分析法,对声发射信号进行分解,得到了较好的PDC复合片的声发射信号。复合片在压缩过程中,会产生较多的噪音信号;而且声发射信号属于第二类声发射源信号,更易受到干扰,因此对原始信号进行小波分解,并采用适当的细节系数描述PDC复合片的声发射信号,剔除绝大部分杂音信号。(3)通过不同的加载方式,找到了较为合适的PDC复合片性能的实验方法。由于PDC复合片的构造特点,采用不同的加载方式(单次加载、循环加载和对径加载),通过比较声发射特征参数,确定出使用对径循环加载方法。而且对径循环加载的声发射信号好于轴向循环加载信号,轴向单次加载信号相对最差。(4)通过落锤试验,验证了静载压缩试验中的声发射特征参数能够作为评价PDC复合片性能的一种参数。本研究,探讨了评价PDC复合片性能的实验方法,找到了适合PDC复合片性能的评价的声发射特征参数,为构建PDC复合片的性能评价方法提供了实验依据。
【图文】：

复合片

Ｖ邋？逡逑ｍ邋零搴逡逑图１－１邋ＰＤＣ复合片逦图１－２邋ＰＤＣ钻头逡逑近些年来研究人员还对ＰＤＣ复合片的连接界面进行了技术改进，进一步增强了邋ＰＤＣ逡逑复合片的韧性。层状金刚石工艺方面的革新也被用于提高产品的抗磨蚀性和热稳定性，逡逑ＰＤＣ复合片除了在材料和加工工艺方面的发展以外，ＰＤＣ产品在复合片的设计方法和逡逑布齿方法也取得了重大的革新。如今的ＰＤＣ复合片产品已经可被运用于更加广泛的地逡逑区，，比如地质更硬、耐磨性更强和地层特性更加多变的地域。正是这些原因进一步刺激逡逑了邋ＰＤＣ复合片的需求［１］。逡逑随着ＰＤＣ复合片使用范围的扩大，各大厂商生产了种类繁多的ＰＤＣ复合片，它们逡逑形态各异，热处理方法和设计思想也迥然不同，这就导致了丰富多样的性能实验方法的逡逑出现，有针对磨损问题的车削花岗岩法，有针对耐热性问题的实验分析方法，也有针对逡逑ＰＤＣ复合片抗冲击性能方法：ＰＤＣ车削带槽花岗岩

钻头,复合片

部钻井进尺比例的８０％以上。逡逑Ｖ邋？逡逑ｍ邋零搴逡逑图１－１邋ＰＤＣ复合片逦图１－２邋ＰＤＣ钻头逡逑近些年来研究人员还对ＰＤＣ复合片的连接界面进行了技术改进，进一步增强了邋ＰＤＣ逡逑复合片的韧性。层状金刚石工艺方面的革新也被用于提高产品的抗磨蚀性和热稳定性，逡逑ＰＤＣ复合片除了在材料和加工工艺方面的发展以外，ＰＤＣ产品在复合片的设计方法和逡逑布齿方法也取得了重大的革新。如今的ＰＤＣ复合片产品已经可被运用于更加广泛的地逡逑区，比如地质更硬、耐磨性更强和地层特性更加多变的地域。正是这些原因进一步刺激逡逑了邋ＰＤＣ复合片的需求［１］。逡逑随着ＰＤＣ复合片使用范围的扩大，各大厂商生产了种类繁多的ＰＤＣ复合片，它们逡逑形态各异，热处理方法和设计思想也迥然不同，这就导致了丰富多样的性能实验方法的逡逑出现，有针对磨损问题的车削花岗岩法，有针对耐热性问题的实验分析方法，也有针对逡逑ＰＤＣ复合片抗冲击性能
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG71

【参考文献】