关键词:保径效果;二次成型;阴极移动;同步磨损
中图分类号:TQ164;TG74文献标识码:A
DOI编码:10.3969/.jissn.1006852X.2010.03.009
文章编号:1006852X(2010)03004103
0问题的提出
电镀金刚石钻头的胎体是镍基合金,它具有比较理想的硬度与耐磨性,因而电镀钻头对多数岩层具有好的适应性,得到了广泛的应用。特别在工程勘察中,由于钻进时效较高而被广泛采用。但是,电镀金刚石钻头由于在成型过程中,受到析氢的影响,镀层中不可避免地出现针孔和渗氢现象,特别是在戴上模具后钻头工作层的内外径部位更加突出,镀层的孔隙率增加,镀层由于渗氢而变脆,其耐磨性明显下降,保径能力较差,导致电镀钻头的内外径先行磨损而使得钻头提前失效,最终影响整个钻头的使用寿命。从上述的分析可知,要提高电镀钻头的保径效果必须减少镀层的孔隙率,减少氢脆对镀层耐磨性的不良影响。经过试验研究,采用二次成型工艺和阴极移动是电镀金刚石钻头提高保径效果的有效方法,从而能够提高钻头的使用寿命。
1二次成型工艺试验
二次成型工艺就是指电镀钻头的工作层成型与保径层成型分两次完成,改变了过去电镀钻头的保径层厚度满足要求后,戴上模具,继续电镀工作层,直到钻头的设计要求。二次成型工艺则是钻头入槽电镀后戴上模具直接电镀工作层,当工作层的高度达到设计要求后出槽,卸去模具,经二次镀前处理入槽电镀。二次入槽电镀只电镀内外径,钻头不戴模具,内外径处于开放状态,电镀中所析出的氢不容易在内外径表面滞留,有效地保证了钻头的内外径镀层内极少渗氢,因而钻头的保径效果得到提高。
1.1模具与工艺设计
电镀钻头的模具设计不同于一次成型电镀钻头的模具设计。二次成型的模具的壁厚可以减薄,一般为4~5mm即可;其高度必须比钻头的工作层高度高出3mm;模具的光洁度尽可能高;内模的外径比刚体的内径应小0.10mm,而外模的内径应比刚体的外径大0.10mm。模具的这些设计参数将有利于钻头成型和电镀后容易脱模。
钻头的绝缘方法也有别于普通的绝缘方法,见图1所示。绝缘中除了采用常规的塑料胶带绝缘外,设计了内、外底模,增强了绝缘效果,减少二次入槽前的准备工作。
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