Tijdens het boren in rotsen worden boorstaven onderworpen aan complexe wisselende spanningen veroorzaakt door stoten, torsie, buiging en andere belastingen. Het oppervlak van het staaflichaam wordt ernstig geschuurd door rotsen, terwijl de centrale boring wordt blootgesteld aan schokken en corrosie door mijnwater, wat leidt tot complex faalgedrag. Als verbruiksartikel voor het boren in rotsen heeft de kwaliteit van R32-boorstaven een aanzienlijke invloed op de productiekosten van mijnen. Daarom is het stabiliseren en verbeteren van de productiekwaliteit van boorstaven van groot belang.
I. Belangrijkste storingsmodi van de R32-boorstang
De primaire faalwijzen van R32-boorstangen vallen in drie categorieën: falen van schroefdraadslijtage (zie figuur 1), breukfalen in de overgangszone tussen schroefdraad en staaflichaam (zie figuur 2) en falen van het staaflichaam (zie figuur 3, een minder vaak voorkomend geval).
II. Kwaliteitsprobleemanalyse van R32-boorstang
1. Materiaalfouten van hol staal gebruikt voor R32-boorstangen.
2. Gebreken, waaronder slechte rechtheid en lage maatnauwkeurigheid van het staaflichaam.
3. Onredelijk structureel ontwerp van de eindvlakken van de boorstang en niet - standaard verwerking, resulterend in een slechte pasvorm tussen aangrenzende eindvlakken van de boorstang.
4. Tekortkomingen in het ontwerp of de verwerking van overgangszones, die leiden tot lage precisie van draden, draadwortels en overgangszones, oppervlaktekrassen en hoge spanningsconcentratie in overgangszones.
5. Slechte overgangspassing tussen golfvormige draden en overgangsbogen, wat leidt tot spanningsconcentratie.
6. Na de warmtebehandeling voldoen de microstructuur en de hardheid van de oppervlaktelaag en kern van de boorstaaf niet aan de specificaties, wat resulteert in inferieure uitgebreide mechanische eigenschappen.
7. Beperkt door apparatuurbeperkingen kunnen oppervlaktebehandelingen zoals gritstralen en anticorrosiebehandeling niet worden geïmplementeerd, wat de algehele mechanische prestaties van boorstangen in gevaar brengt.
III. Maatregelen om de kwaliteit van R32-boorstaven te verbeteren
1. Structuur van het staaflichaam
De structurele vorm van eindvlakken en overgangsgroeven is een cruciale factor die de kwaliteit en levensduur van boorstangen beïnvloedt. Het strikt ontwerpen en bewerken van eindvlakken en overgangsgroeven in overeenstemming met de normen is een effectieve manier om voortijdige breuk van R32-boorstangen te voorkomen.
2. Bewerkingsproces
Het controleren van de rechtheid van het staaflichaam en het standaardiseren van de bewerking van draadeindoppervlakstructuren en van interne en externe afschuiningen aan het eindvlak zijn primaire maatregelen om de levensduur van de boorstang te garanderen. De diepte van de overgangsgroeven en de kromtestraal bij de bodems van de groef hebben de grootste invloed op de spanningsconcentratiefactor en moeten strikt worden gereguleerd. Bovendien is de volheid van golfvormige draden ook een belangrijke bepalende factor voor de levensduur; golfvormige draden met onvoldoende volheid hebben een klein volume en slijten snel.
3. Warmtebehandelingsproces
Het gebruikelijke warmtebehandelingsproces voor R32-boorstaven is carboneren + luchtkoeling + temperen. Als chemische warmtebehandelingstechniek zorgt carbureren ervoor dat specifieke elementen in de atmosfeer het staaloppervlak kunnen infiltreren door middel van verwarming en thermische isolatie, waardoor de chemische samenstelling van de oppervlaktelaag wordt gewijzigd en duidelijke microstructuren en mechanische eigenschappen tussen de kern en de oppervlaktelaag worden gecreëerd. Tijdens het carbureren versnellen hogere temperaturen, koolstofpotentieel en carbureringssnelheid het carburatieproces, terwijl lagere parameters het vertragen. Een te hoog koolstofgehalte in de gecarbureerde laag produceert netwerkcarbiden, waardoor de brosheid en kerfgevoeligheid toenemen. Na het blussen vormen zich grof martensiet en overmatig austeniet; oppervlakte-austeniet in de gecarboneerde laag schaadt de oppervlaktehardheid en slijtvastheid van boorstaven. Dienovereenkomstig is de juiste keuze van parameters voor het carbureren en de warmtebehandeling de meest kritische factor die de kwaliteit van de boorstang beïnvloedt.
4. Stralen en anticorrosiebehandeling
Zandstralen en anticorrosiebehandeling behoren tot de belangrijkste maatregelen om de kwaliteit van de boorhamerstaven te verbeteren, omdat ze de levensduur van vermoeiing aanzienlijk verlengen en onmisbare procedures zijn. Momenteel voeren weinig binnenlandse fabrikanten oppervlaktebehandelingen voor boorstaven uit, wat een belangrijke reden is voor de aanzienlijke kwaliteitskloof tussen binnenlandse en buitenlandse boorstaven.
IV. Conclusie
XTC-steenboorgereedschappen dwingen strikte controle af over belangrijke productieschakels, waaronder machinale bewerking, warmtebehandeling en oppervlaktebehandeling om de productiekwaliteit te garanderen. Ons doel is om klanten te voorzien van zeer slijtvaste , slagvaste steenboorgereedschappen met een lange levensduur, die bijdragen aan de efficiënte ontwikkeling van de mondiale mijnbouwindustrie .