Розмір шрифту:
Підвищення довговічності породоруйнівного сталевого оснащення тришарошкових бурових доліт
Остання редакція: 2017-03-18
Тези доповіді
Шарошки бурових доліт виготовляють з високоміцних легованих сталей та піддають зміцненню наплавленням зносостійкими матеріалами, ХТО. Тим не менше, є випадки передчасного руйнування фрезерованих сталевих зубків й втрат працездатності породоруйнівного оснащення шарошок бурових доліт.
Знос, руйнування наплавленого на фрезеровані зубки реліту, а також утворення і розвиток втомних тріщин збільшували інтенсивність повної втрати працездатності долота. У перший момент породоруйнівне оснащення зазнавало незначний абразивний знос, а домінуючим було втомне руйнування, що харак¬теризувалося викришуванням і сколюванням як фрагментів, так і зубків під основу (рис. 1).
а б
Рис. 1 Характер крихкого руйнування сталевих зубків шарошок бурових доліт 393,7 М-ГВУ: а – наплавленої вершини зубка; б – по середині зубка
Оскільки зносостійкість фрезерованих зубків, наплавлених ацетилено-кисневим полум’ям, у порівнянні з наплавленням за допомогою нагріву СВЧ забезпечує вищу якість і міцність зчеплення наплавленого реліту з сталлю шарошки тому реліт на зубки експериментальних шарошок наносили ацетилено-кисневим полум’ям.
Характер руйнування фрезерованого породоруйнівного оснащення шаро¬шок експериментальних доліт показує на першочергове і найбільше зношуван¬ня вершини зміцненого релітом зубка, що призводить до оголення основного матеріалу шарошки. Далі, за рахунок різної зносостійкості найбільший абразив¬ний знос прогресує в напрямку від вершини до основи зубів шарошки, в той час як армовані поверхні зубка сколюються. Однак висока в’язкість сталі серцеви¬ни шарошки і фрезерованих зубків зумовлює домінуюче руйнування пластич¬ною деформацією, що сприяє своєрідному самозаточуванню зубків [1]. Зруйно¬вані до основи зубки (рис. 2) на відміну від відколених у базових долотах мають поверхню, яка не допускає проковзування шарошки по поверхні вибою.
а б
Рис. 2 Характер руйнування сталевих зубків шарошок експериментальних доліт 393,7 М-ГВУ: а – сколювання вершини і абразивний знос та пластична деформація зубка; б – сколювання і пластична деформація під основу зубка
Висновок: Для забезпечення довговічності сталевих зубків фрезерова¬ного породоруйніцвного оснащення необхідно, щоб сталь шарошки у стані поставки володіла якісними показниками не тільки по чистоті хімічного складу, а й володіла добрими показниками пластичності. Слід жорстко контролювати прогартованість сталі шарошки по перерізі профілю зубів, міцність зчеплення і якість структури наплавленого реліту.
Знос, руйнування наплавленого на фрезеровані зубки реліту, а також утворення і розвиток втомних тріщин збільшували інтенсивність повної втрати працездатності долота. У перший момент породоруйнівне оснащення зазнавало незначний абразивний знос, а домінуючим було втомне руйнування, що харак¬теризувалося викришуванням і сколюванням як фрагментів, так і зубків під основу (рис. 1).
а б
Рис. 1 Характер крихкого руйнування сталевих зубків шарошок бурових доліт 393,7 М-ГВУ: а – наплавленої вершини зубка; б – по середині зубка
Оскільки зносостійкість фрезерованих зубків, наплавлених ацетилено-кисневим полум’ям, у порівнянні з наплавленням за допомогою нагріву СВЧ забезпечує вищу якість і міцність зчеплення наплавленого реліту з сталлю шарошки тому реліт на зубки експериментальних шарошок наносили ацетилено-кисневим полум’ям.
Характер руйнування фрезерованого породоруйнівного оснащення шаро¬шок експериментальних доліт показує на першочергове і найбільше зношуван¬ня вершини зміцненого релітом зубка, що призводить до оголення основного матеріалу шарошки. Далі, за рахунок різної зносостійкості найбільший абразив¬ний знос прогресує в напрямку від вершини до основи зубів шарошки, в той час як армовані поверхні зубка сколюються. Однак висока в’язкість сталі серцеви¬ни шарошки і фрезерованих зубків зумовлює домінуюче руйнування пластич¬ною деформацією, що сприяє своєрідному самозаточуванню зубків [1]. Зруйно¬вані до основи зубки (рис. 2) на відміну від відколених у базових долотах мають поверхню, яка не допускає проковзування шарошки по поверхні вибою.
а б
Рис. 2 Характер руйнування сталевих зубків шарошок експериментальних доліт 393,7 М-ГВУ: а – сколювання вершини і абразивний знос та пластична деформація зубка; б – сколювання і пластична деформація під основу зубка
Висновок: Для забезпечення довговічності сталевих зубків фрезерова¬ного породоруйніцвного оснащення необхідно, щоб сталь шарошки у стані поставки володіла якісними показниками не тільки по чистоті хімічного складу, а й володіла добрими показниками пластичності. Слід жорстко контролювати прогартованість сталі шарошки по перерізі профілю зубів, міцність зчеплення і якість структури наплавленого реліту.
Посилання
Критерії підвищення довговічності тришарошкових бурових доліт з опорами типу ВУ / Є.І.Крижанівський, Р.С.Яким, Л.Є.Шмандровський, Ю.Д.Петрина // Науковий вісник Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. – 2011. – № 1 (27). – С. 31 – 38.