Durante la perforazione della roccia, le aste di perforazione sono soggette a complesse sollecitazioni alternate causate da impatto, torsione, flessione e altri carichi. La superficie del corpo dell'asta subisce una forte abrasione da parte delle rocce, mentre il foro centrale subisce l'impatto e la corrosione dell'acqua di miniera, portando a comportamenti di rottura complessi. Essendo un materiale di consumo per la perforazione della roccia, la qualità delle aste di perforazione R32 ha un impatto sostanziale sui costi di produzione della miniera. Pertanto, stabilizzare e migliorare la qualità di produzione delle aste di perforazione è di grande importanza.
I. Principali modalità di guasto dell'asta di perforazione R32
Le principali modalità di cedimento delle aste di perforazione R32 rientrano in tre categorie: cedimento per usura della filettatura (vedere Figura 1), cedimento per frattura nella zona di transizione tra le filettature e il corpo dell'asta (vedere Figura 2) e cedimento del corpo dell'asta (vedere Figura 3, un caso meno comune).
II. Analisi dei problemi di qualità dell'asta di perforazione R32
1. Difetti materiali dell'acciaio cavo utilizzato per le aste di perforazione R32.
2. Difetti tra cui scarsa rettilineità e scarsa precisione dimensionale del corpo dello stelo.
3. Progettazione strutturale irragionevole delle superfici terminali delle aste di perforazione e lavorazione non standard , con conseguente scarso adattamento tra le superfici terminali delle aste di perforazione adiacenti.
4. Carenze nella progettazione o nella lavorazione delle zone di transizione, che portano a una bassa precisione delle filettature, delle radici delle filettature e delle zone di transizione, graffi superficiali e un'elevata concentrazione di stress nelle zone di transizione.
5. Scarso adattamento della transizione tra filetti a forma di onda e archi di transizione, che porta alla concentrazione dello stress.
6. Dopo il trattamento termico, la microstruttura e la durezza dello strato superficiale e del nucleo dell'asta di perforazione non soddisfano le specifiche, con conseguente proprietà meccaniche complessive inferiori.
7. A causa delle limitazioni dell'attrezzatura, non è possibile implementare trattamenti superficiali come la sabbiatura e il trattamento anticorrosione , che compromettono le prestazioni meccaniche complessive delle aste di perforazione.
III. Misure per migliorare la qualità delle aste di perforazione R32
1. Struttura del corpo dell'asta
La forma strutturale delle superfici terminali e delle scanalature di transizione è un fattore vitale che influenza la qualità e la durata delle aste di perforazione. Progettare e lavorare rigorosamente le superfici terminali e le scanalature di transizione in conformità con gli standard è un modo efficace per prevenire la frattura prematura delle aste di perforazione R32.
2. Processo di lavorazione
Il controllo della rettilineità del corpo dell'asta e la standardizzazione della lavorazione delle strutture delle facce delle estremità filettate e degli smussi delle facce delle estremità interne ed esterne sono misure primarie per garantire la durata operativa delle aste di perforazione. La profondità delle scanalature di transizione e il raggio di curvatura sui fondi delle scanalature esercitano il maggiore impatto sul fattore di concentrazione delle sollecitazioni e devono essere rigorosamente regolati. Inoltre, anche la pienezza delle filettature ondulate è un fattore determinante per la durata; i fili ondulati con pienezza insufficiente hanno un volume ridotto e si usurano rapidamente .
3. Processo di trattamento termico
Il processo comune di trattamento termico per le aste di perforazione R32 è la cementazione + il raffreddamento ad aria + la tempra. Come tecnica di trattamento termico chimico, la cementazione consente a elementi specifici presenti nell'atmosfera di infiltrarsi nella superficie dell'acciaio attraverso il riscaldamento e l'isolamento termico, modificando la composizione chimica dello strato superficiale e creando microstrutture e proprietà meccaniche distinte tra il nucleo e lo strato superficiale. Durante la cementazione, temperatura, potenziale di carbonio e velocità di cementazione più elevati accelerano il processo di cementazione, mentre parametri più bassi lo rallentano. Un contenuto di carbonio eccessivamente elevato nello strato carburato produce carburi reticolari, aumentando la fragilità e la sensibilità all'intaglio. Dopo l'estinzione, si formano martensite grossolana e austenite eccessiva; L'austenite superficiale nello strato cementato compromette la durezza superficiale e la resistenza all'usura delle aste di perforazione. Di conseguenza, la corretta selezione dei parametri di cementazione e trattamento termico è il fattore più critico che influenza la qualità delle aste di perforazione.
4. Trattamento di granigliatura e anticorrosione
La granigliatura e il trattamento anticorrosione sono tra le misure chiave per migliorare la qualità delle aste di perforazione con martello da roccia, poiché prolungano significativamente la durata a fatica e sono procedure indispensabili. Al momento, pochi produttori nazionali effettuano trattamenti superficiali per le aste di perforazione, il che è uno dei motivi principali del sostanziale divario qualitativo tra le aste di perforazione nazionali e quelle straniere.
IV. Conclusione
Gli strumenti di perforazione della roccia XTC impongono un controllo rigoroso sui principali collegamenti di produzione, tra cui lavorazione meccanica, trattamento termico e trattamento superficiale per garantire la qualità della produzione. Il nostro obiettivo è fornire ai clienti strumenti di perforazione da roccia altamente resistenti all'usura , agli urti e di lunga durata , contribuendo allo sviluppo efficiente dell'industria mineraria globale.