Trong quá trình khoan đá, cần khoan phải chịu các ứng suất xen kẽ phức tạp do va đập, xoắn, uốn và các tải trọng khác. Bề mặt của thân thanh chịu sự mài mòn nghiêm trọng từ đá, trong khi lỗ trung tâm chịu tác động và ăn mòn bởi nước mỏ, dẫn đến hiện tượng hư hỏng phức tạp. Là vật tư tiêu hao để khoan đá, chất lượng của cần khoan R32 có ảnh hưởng đáng kể đến chi phí sản xuất mỏ. Vì vậy, việc ổn định và nâng cao chất lượng sản xuất thanh khoan là rất quan trọng.
I. Các dạng hư hỏng chính của Thanh khoan R32
Các dạng hư hỏng chính của thanh khoan R32 thuộc ba loại: hư hỏng do mòn ren (xem Hình 1), hư hỏng do gãy ở vùng chuyển tiếp giữa ren và thân thanh (xem Hình 2) và hư hỏng thân thanh (xem Hình 3, một trường hợp ít phổ biến hơn).
II. Phân tích vấn đề chất lượng của thanh khoan R32
1. Khuyết tật vật liệu thép rỗng dùng làm thanh khoan R32.
2. Các khuyết tật bao gồm độ thẳng kém và độ chính xác kích thước thấp của thân thanh.
3. Thiết kế cấu trúc không hợp lý của các mặt đầu thanh khoan và quá trình xử lý không đạt tiêu chuẩn, dẫn đến độ khớp kém giữa các mặt đầu thanh khoan liền kề.
4. Những thiếu sót trong thiết kế hoặc xử lý vùng chuyển tiếp dẫn đến độ chính xác của ren, gốc ren và vùng chuyển tiếp thấp, gây trầy xước bề mặt và tập trung ứng suất cao ở vùng chuyển tiếp.
5. Độ khớp chuyển tiếp kém giữa ren dạng sóng và cung chuyển tiếp, dẫn đến tập trung ứng suất.
6. Sau khi xử lý nhiệt, cấu trúc vi mô và độ cứng của lớp bề mặt và lõi của thanh khoan không đáp ứng các thông số kỹ thuật, dẫn đến tính chất cơ học toàn diện kém hơn.
7. Bị hạn chế bởi những hạn chế về thiết bị, không thể thực hiện được các biện pháp xử lý bề mặt như phun bi và xử lý chống ăn mòn, điều này làm ảnh hưởng đến hiệu suất cơ học tổng thể của cần khoan.
III. Các biện pháp nâng cao chất lượng của thanh khoan R32
1. Cấu trúc thân thanh
Hình dạng cấu trúc của các mặt cuối và rãnh chuyển tiếp là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ của thanh khoan. Thiết kế và gia công nghiêm ngặt các mặt đầu và rãnh chuyển tiếp theo tiêu chuẩn là cách hiệu quả để ngăn ngừa hiện tượng gãy sớm thanh khoan R32.
2. Quy trình gia công
Kiểm soát độ thẳng của thân thanh và tiêu chuẩn hóa việc gia công các cấu trúc mặt đầu ren cũng như các mặt vát mặt đầu bên trong và bên ngoài là các biện pháp chính để đảm bảo tuổi thọ của thanh khoan. Độ sâu của rãnh chuyển tiếp và bán kính cong ở đáy rãnh có tác động lớn nhất đến hệ số tập trung ứng suất và phải được quy định chặt chẽ. Ngoài ra, độ dày của ren dạng sóng cũng là yếu tố chính quyết định tuổi thọ sử dụng; Các sợi hình sóng không đủ độ căng có thể tích nhỏ và nhanh mòn.
3. Quy trình xử lý nhiệt
Quy trình xử lý nhiệt phổ biến cho thanh khoan R32 là cacbon hóa + làm mát không khí + ủ. Là một kỹ thuật xử lý nhiệt hóa học, quá trình cacbon hóa cho phép các nguyên tố cụ thể trong khí quyển xâm nhập vào bề mặt thép thông qua quá trình gia nhiệt và cách nhiệt, làm thay đổi thành phần hóa học của lớp bề mặt và tạo ra các cấu trúc vi mô và tính chất cơ học riêng biệt giữa lớp lõi và lớp bề mặt. Trong quá trình cacbon hóa, nhiệt độ cao hơn, thế năng cacbon và tốc độ cacbon hóa sẽ đẩy nhanh quá trình cacbon hóa, trong khi các thông số thấp hơn sẽ làm chậm quá trình cacbon hóa. Hàm lượng carbon quá cao trong lớp được cacbon hóa tạo ra các cacbua mạng, làm tăng độ giòn và độ nhạy khía. Sau khi làm nguội, martensite thô và dạng austenite quá mức; bề mặt austenite trong lớp cacbon hóa làm suy yếu độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn của thanh khoan. Theo đó, việc lựa chọn đúng các thông số chế hòa khí và xử lý nhiệt là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng thanh khoan.
4. Xử lý nổ mìn và chống ăn mòn
Phun bi và xử lý chống ăn mòn là một trong những biện pháp quan trọng để cải thiện chất lượng cần khoan búa đá, vì chúng giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ mỏi và là các quy trình không thể thiếu. Hiện nay, rất ít nhà sản xuất trong nước tiến hành xử lý bề mặt cho cần khoan, đây là nguyên nhân chính dẫn đến sự chênh lệch chất lượng đáng kể giữa cần khoan trong và ngoài nước.
IV. Phần kết luận
Dụng cụ khoan đá XTC thực thi quyền kiểm soát chặt chẽ đối với các liên kết sản xuất chính bao gồm gia công, xử lý nhiệt và xử lý bề mặt để đảm bảo chất lượng sản xuất. Mục tiêu của chúng tôi là cung cấp cho khách hàng các công cụ khoan đá có khả năng chống mài mòn, chống va đập và tuổi thọ cao , góp phần phát triển hiệu quả ngành khai thác mỏ toàn cầu.