PDC钻头切削齿磨损规律研究

摘要

为了减小PDC钻头在钻进岩层时复合片的磨损,提高钻进性能,本文在理论分析的基础上,利用车削试验模拟PDC钻头切削岩石,对PDC钻头的切削角、出露量、线速度和压入硬度对复合片磨损规律的影响进行研究.试验分别设定了五组不同的切削角、出露量、线速度和压入硬度,保证在正压力和摩擦路程不变的情况下,分别测定复合片的体积磨耗.结果表明,在相同力的作用下,随着切削角的减小,复合片切削齿各相同位置的应力增大,且复合片的磨耗增大,钻头使用寿命减短;不同切削角的切削齿都存在一个与之对应的最佳出露量,如切削角为15°时,最佳出露量为2mm;复合片的体积磨耗在钻进时与线速度成正比,可通过线速度v求得,其关系式为V=δμp Fvt;复合片切削齿的体积磨损量与岩石压入硬度成反比.