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电镀金刚石钻头钻削高体积分数SiCp/Al复合材料入口棱边缺陷的研究

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金刚石与磨料磨具工程 2012年第4期32卷 37-41,45页

作者：赵鹏黄树涛周丽沈阳理工大学机械工程学院沈阳110159

采用电镀金刚石钻头对碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)进行了实验研究,分析了入口棱边缺陷形貌及形成机理。通过钻削实验,研究了切削速度对孔入口棱边缺陷的影响。结果表明:钻孔入口棱边缺陷主要有宏观断裂缺口、颗粒脱落、颗粒断... 详细信息

采用电镀金刚石钻头对碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)进行了实验研究,分析了入口棱边缺陷形貌及形成机理。通过钻削实验,研究了切削速度对孔入口棱边缺陷的影响。结果表明:钻孔入口棱边缺陷主要有宏观断裂缺口、颗粒脱落、颗粒断裂及破碎、塑性凸起等。切削速度越小,宏观断裂缺口和颗粒脱落造成的缺陷越明显;切削速度越大,颗粒断裂及破碎造成的缺陷越明显,且更容易出现多种破损形式的组合。

关键词： SiCp/Al复合材料钻削棱边缺陷电镀金刚石钻头

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电镀金刚石钻头加工碳化硅陶瓷的试验研究

兵器材料科学与工程 2017年第1期40卷 46-50页

作者：吴国荣高超王生江苏科技大学机械工程学院江苏镇江212000

碳化硅陶瓷硬度高,断裂韧性低,孔加工较为困难。通过正交试验设计分析电镀金刚石钻头的结构参数对孔加工效率的影响,采用控制变量法分析加工工艺参数对孔加工效率的影响,通过施加预紧力装置分析预紧力对孔加工质量的影响。结果表明:钻... 详细信息

碳化硅陶瓷硬度高,断裂韧性低,孔加工较为困难。通过正交试验设计分析电镀金刚石钻头的结构参数对孔加工效率的影响,采用控制变量法分析加工工艺参数对孔加工效率的影响,通过施加预紧力装置分析预紧力对孔加工质量的影响。结果表明:钻头结构参数满足壁厚为0.4 mm,金刚石质量浓度为0.88 g/cm^3、粒度为500/425μm、外径为20 mm,加工工艺参数满足轴向压力为780~820 N及主轴转速为2 500~2 700 r/min时,碳化硅陶瓷的孔加工效率较高;预紧力为15.8~16.2 k N时,孔口没有出现明显的裂纹和崩豁现象,孔加工质量较好。

关键词：电镀金刚石钻头碳化硅陶瓷工艺参数孔加工效率预紧力

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电镀金刚石钻头工艺的研究

电镀与环保 2009年第4期29卷 31-34页

作者：胡立李子章吴成芬中国地质科学院探矿工艺研究所四川成都611734

分析了电镀金刚石钻头生产中各工艺参数(镀液配方、温度、pH值、电流密度及上砂方法等)对产品质量的影响。通过严格控制操作工艺,可以有效稳定和提高钻头的质量,解决钻头使用中出现的掉块、拉槽以及保径能力差等现象。

关键词：电镀金刚石钻头工艺参数钻头质量

电镀金刚石钻头胎体性能及钻头钻进性能定量研究

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电镀金刚石钻头胎体性能及钻头钻进性能定量研究

作者：张艺媛中国地质大学

学位级别：硕士

作为一种重要的金刚石工具,电镀金刚石钻头已经过四十多年的发展,其制造水平有了很大的提高,但还存在着许多问题。例如:缺少较好的钻头质量评价体系来表征胎体、金刚石、地层三者之间的匹配关系;对胎体材料性能缺少全面的认识,并未正真... 详细信息

作为一种重要的金刚石工具,电镀金刚石钻头已经过四十多年的发展,其制造水平有了很大的提高,但还存在着许多问题。例如:缺少较好的钻头质量评价体系来表征胎体、金刚石、地层三者之间的匹配关系;对胎体材料性能缺少全面的认识,并未正真建立胎体材料性能和钻头钻进性能的直接联系;对金刚石和胎体材料的协同磨损规律认识模糊,缺少定量研究。本文目的是厘清胎体材料性能与钻头钻进性能之间的关系,确定影响钻头钻进性能的决定性因素,为胎体材料的选择、研发和钻头的优化设计提供理论依据,进而拓宽电镀金刚石钻头的应用。本文针对镍、钴和镍钴合金这三种电镀金刚石胎体材料,设计了10组镀液配方,制作了片状和柱状金属镀层试样。首先,对比了三种胎体材料显微形貌、硬度、塑性系数、抗拉强度的差异。通过摩擦磨损实验确定了胎体的磨损性能,并分析了胎体每项基本力学性能对胎体耐磨性的影响规律及关联度。然后,制作了10组电镀金刚石钻头,针对坚硬致密中等研磨性的花岗岩进行了室内微钻实验,记录了每组钻头的钻进时效。利用激光扫描共聚焦显微镜,对比了每个钻头的磨损形貌并采集了唇面磨损形貌三维点云数据。采用投影法对点云数据进行处理和计算,得到了每个钻头单位进尺的胎体材料磨损量。最后,通过多元线性回归统计分析方法,建立了胎体性能和钻头钻进性能之间的关系,并利用灰色关联分析法得出每项胎体性能与钻头钻进性能的关联度。经过胎体性能测试、微钻试验和计算,主要得到了以下结论:胎体材料的硬度与胎体材料的微观形貌显著相关,镀层颗粒尺寸越细,胎体材料的显微硬度越大。无添加剂镍基、钴基和镍钴合金胎体材料的硬度最小,而加入添加剂(缬氨酸、糖精等)后的三种胎体材料镀层颗粒均得到细化,硬度增加。胎体材料的塑性与硬度大体上负相关,无添加基础镍基和镍钴合金胎体材料的塑性系数最大。加入添加剂后的三种胎体材料的塑性系数大幅下降,均不超过2。胎体材料的摩擦磨损机理主要为表面疲劳磨损和磨粒磨损,磨损机理由材料自身硬度、塑性、工况和对磨材料共同决定。无添加镍基和镍钴合金胎体材料的耐磨性最弱,加入添加剂后耐磨性增强。三组钴基胎体材料的质量损失都较小,耐磨性较强。胎体材料的硬度、塑性系数和抗拉强度这三种性能与胎体材料的磨损性能的相关性系数为0.800,仅根据以上三种胎体性能不足以准确描述胎体材料耐磨性的差异。三项性能中,抗拉强度是决定胎体耐磨性强弱的最主要因素,其次是硬度及塑性。10组钻头的唇面磨损形貌受到胎体材料自身硬度、弹塑性和耐磨性大小的显著影响。无添加镍基、镍钴合金钻头磨损形貌以平行于滑动方向的塑性犁沟为主;6组加入添加剂的胎体材料性能以硬脆性为主,磨损表面以带有金属光泽的擦痕形貌为主,并能观察到明显剥落坑。无添加基础镍基、钴基和镍钴合金钻头相较于同种类中有添加剂的钻头,均表现出更高的钻进时效。金刚石出刃高度大体上与钻进时效正相关。无添加镍基础钻头对本文采用的坚硬致密中等研磨性花岗岩的适应性最好,胎体磨损速度最快、金刚石出刃程度最高,钻进效率最快。硫酸钴20g/L加糖精镍钴合金钻头与岩石适应性最差,胎体磨损速度最慢,钻进效率最低。胎体材料性能与钻头钻进性能相关性高度显著,相关性系数高达0.988。单位进尺胎体磨损量、塑性和耐磨性是钻头钻进性能的三个最显著影响因素。

关键词：电镀金刚石钻头胎体性能磨损性能三维测量定量表征

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提高电镀金刚石钻头保径能力的几种方法

金刚石与磨料磨具工程 2003年第4期23卷 50-52页

作者：杨展兰桥昌段隆臣中国地质大学工程学院武汉430074 兰桥钻头厂福建南平市353000

在我国 ,电镀方法生产金刚石钻头已有近 40年的历史。电镀方法生产金刚石钻头是在室温下进行 ,对金刚石没有任何热损伤 ;镍基合金胎体性能优良 ,对岩石有较广泛的适应性。但是 ,电镀金刚石钻头的保径效果差 ,特别是钻进硬、脆、碎岩石... 详细信息

在我国 ,电镀方法生产金刚石钻头已有近 40年的历史。电镀方法生产金刚石钻头是在室温下进行 ,对金刚石没有任何热损伤 ;镍基合金胎体性能优良 ,对岩石有较广泛的适应性。但是 ,电镀金刚石钻头的保径效果差 ,特别是钻进硬、脆、碎岩石和钻进强研磨性岩石时尤其明显。本文分析比较了提高电镀金刚石钻头保径效果的几种新工艺包括双锥形工作面钻头、螺旋形水槽和半底喷式结构、聚晶保径规保径钻头、内外径和底唇面分开电镀法钻头、跟模电镀法钻头、镍钴锰合金胎体金刚石钻头 ,并给出了电镀镍钴锰合金金刚石钻头的电镀液配方及工艺参数。通过试验得出采用方柱状聚晶保径或采用镍钴锰合金胎体 ,电镀金刚石钻头的保径效果好 ,钻头寿命可提高 3 0 %以上。

关键词：电镀金刚石钻头保径能力镍钴锰合金胎体聚晶

C/SiC复合材料微孔的电镀金刚石钻头钻削加工

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金刚石与磨料磨具工程 2023年第1期43卷 90-95页

作者：庞继伟李升郭明波王兆辉袭建人杨晓涛山东职业学院智能制造学院济南250104 山东大学机械工程学院济南250061 山东大学材料科学与工程学院济南250061

用金刚石基本颗粒尺寸分别为20~30,36~54和63~75μm,直径在0.280~0.440 mm范围的6种电镀金刚石钻头,钻削三维针刺毡基C/SiC复合材料微孔,测试6种钻头的最佳加工工艺参数,分析工艺参数及金刚石基本颗粒尺寸、钻头直径等对微孔加工质量、... 详细信息

用金刚石基本颗粒尺寸分别为20~30,36~54和63~75μm,直径在0.280~0.440 mm范围的6种电镀金刚石钻头,钻削三维针刺毡基C/SiC复合材料微孔,测试6种钻头的最佳加工工艺参数,分析工艺参数及金刚石基本颗粒尺寸、钻头直径等对微孔加工质量、加工效率的影响。结果表明:在相同钻削速度条件下,进给速度越低时,加工的微孔质量越好;钻头电镀的金刚石磨粒基本颗粒尺寸越大,其钻削效率越高;在6种钻头中,直径为0.300 mm的基体上电镀63~75μm的磨粒,直径为0.200 mm的基体上电镀36~54μm的磨粒,能够获得更优的钻孔性能。

关键词： C/SiC复合材料微孔加工电镀金刚石钻头钻削加工

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铵盐改变镍基电镀金刚石钻头胎体性能的研究

金刚石与磨料磨具工程 2008年第6期28卷 45-48,54页

作者：王群英杨凯华中国地质大学(武汉)材料科学与化学工程学院武汉430074 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

金刚石钻头性能的优劣在很大程度上取决于包镶金刚石的胎体材料的性能。单一金属镍做胎体材料制造电镀金刚石钻头时，镀层脆硬，易影响对金刚石的包镶，需要通过使用添加剂改善胎体的性能。本文试验了在镍基镀液中加入不同量铵盐用以改... 详细信息

金刚石钻头性能的优劣在很大程度上取决于包镶金刚石的胎体材料的性能。单一金属镍做胎体材料制造电镀金刚石钻头时，镀层脆硬，易影响对金刚石的包镶，需要通过使用添加剂改善胎体的性能。本文试验了在镍基镀液中加入不同量铵盐用以改变镀层的硬度和耐磨性，结果表明：随氯化铵用量（7～25g／L）的增加，胎体的硬度和耐磨性都增加，其中当氯化铵含量为19g／L时耐磨性最好。本文通过微机电化学分析系统测定硫酸盐的浓度、氯化铵用量、温度及pH值改变后的镀液的线性扫描极化曲线，以此分析了这几个影响因素的变化对阴极还原过程的影响，得出铵盐因影响阴极极化而改变了胎体材料的性能，增加了镍镀层的硬度和耐磨性。

关键词：氯化铵电镀金刚石钻头阴极极化胎体性能