文档介绍：二、空气锤钎头体的失效机理三、空气锤钎头本体的失效机理岩阻力矩包括三个方面:①球齿剪切两次冲击间岩瘤所产生的剪切阻力矩肘.;②球齿端部与孔底岩石的摩擦所形成的摩擦阻力矩�;③钎头外缘与井底井壁间岩粉摩擦所形成的井壁阻力矩慨。裂纹,裂纹向内倾斜扩展,形成麻点,麻点不断累积,切阻力矩��⒛Σ磷枇�刂猓汉途�谧枇�匚搿��%以上,主要发生在钎头本体边缘部分,即边齿脱落。合金齿的断裂现象包括齿的折断、大小不同的掉块、局部崩裂等。本体外径的磨损和划伤是由于气流和岩屑的混合流对钎头的冲蚀作用;本体缩径是由于外排齿的磨损或脱落,钎头外端面直接与岩石碰撞,摩擦旋转造成的,同时划眼也是钎头外径严重磨损的原因之一。钎头断脱是由于钎头本体受力不均,冲击应力疲劳叠加造成钎头折断。图�?掌�盖ネ繁咎宓牧ρ�P汀�空气锤钎头在轴向受到钻压形,空气锤的冲击力�约熬�籽沂�姆醋饔昧�,;在周向承受顶驱驱动钻柱的扭转力矩肘。和凿岩阻力矩肘,其中凿本体失效主要是冲击端面破坏、钎头本体缩径和钎头本体的断裂。��掌�盖ネ烦寤鞫嗣娴钠苹�空气锤钎头冲击端面的破坏,主要体现为端面形成一凹坑。空气锤钎头的冲击端面主要受到空气锤的撞击作用。空气锤的工作频率一般为�—��,空气锤钎头按��痬�的旋转速度算,冲击端面每分钟要承受��—��次高频冲击,冲击功可达����寤鞫嗣嬖谡庵指吣芰俊⒏咂德食寤飨拢�容易产生疲劳损伤,损伤的积累导致裂纹萌生和扩展,最终在端面形成凹坑。凹坑的形成有两种形式,一是接触表面最大切应力处产生裂纹源,裂纹扩展到表面形成凹坑;另一种是表面反复塑性变形形成端面材料不断减少,端面不断剥落下凹。同时由地层岩石性质不均或钻柱振动,引起空气锤活塞杆和钎头端面的不完全接触,同时接触面上的作用力方向也不一定与二者的轴线重合,导致活塞杆偏心撞击空气锤钎头端面,使钎头端面的局部区域首先产生应力集中,较早的形成疲劳损伤,从而降低了冲击端面的疲劳强度。这种破坏比较恶劣,偏心撞击形成的裂纹又会诱使端面的其它部分裂纹的产生,致使冲击端面失效¨“����掌�盖ネ繁咎宓乃蹙�本体端面的磨损缩径,造成下钻困难,划眼和倒划眼频繁,增加新人井空气锤钎头的径向磨损,降低钻井效率,甚至发生钻井事故,应尽量避免本体端面的磨损缩径。本体的力学分析可知,外端面受到剪,在圆周方向上,钎头本体端面受凿岩阻力矩引起的扭转剪应力丁。。的作用,当边齿磨损后,端面外圆裸露于井壁,直接与井底岩石摩擦,热量迅速升高,本体材料屈服极限下降,在磨粒磨损和热疲劳磨损等的共同作用下,本体端面外径产生疲劳,材料脱落,宏观上表现为外径减小,产生缩径,井眼减小,钻速降低。另一方面,由于钎头边齿的磨损、脱落或断第�卷增刊钻采工艺图�掌�盖ネ繁叱萃崖洌�蹙�图�掌�盖ネ繁咎宥狭�图�掌�盖ネ繁咎辶ρ�P�·�����������������������
蟆��砺下两�四、空气锤钎头牙齿的失效机理分边齿的负担,进而整个钎头外排齿失效,钎头本体相交,在相交处很难控制加工质量,很容易会出现深破碎下来的较大硬矿物颗粒在冲击和扭转中不断被落。主要原因有:①钎头本体的磨损,球齿与钎头本力下降;③齿孔设计、制造时过盈量不够。裂,失去对钎头本体的保护,钎头本体端面外圆直接与岩石接触,引起端面磨损缩径。钻柱的振动引起的钎头横向振动、钎头的偏心旋转所造成的“偏磨”以及井眼倾