Aperçu de la recherche sur les produits d’outils de forage
Les outils de forage de roche ont été largement utilisés dans l'exploitation minière de l'énergie, la conservation de l'eau et la construction de transports, ainsi que dans la construction d'infrastructures telles que les métros. Avec le développement rapide de l'économie et de la technologie, la demande du marché international en queues de soudure augmente de jour en jour et a mis en avant de meilleures exigences en matière de qualité des produits. La structure des produits d'outils de forage de notre pays est déraisonnable, les produits bas de gamme ont une surcapacité et les outils de forage hydrauliques haut de gamme ne peuvent compter que sur les importations. Par rapport aux pays industrialisés tels que la Suède, la Grande-Bretagne, les États-Unis et le Japon, les produits nationaux d’outils de forage sont très différents en termes de performances, de qualité et de spécifications. Par conséquent, la recherche sur les matériaux nationaux de substitution et les procédés de fabrication des outils de forage de roche a une valeur d’application pratique importante.
Les outils de forage sont des outils utilisés lors du forage de roches dures. Il s'agit de systèmes à tiges fines composés de trépans, de tiges de forage, de manchons de connexion et de queues de forage utilisés conjointement avec des foreuses hydrauliques. Les outils de forage sont principalement utilisés dans des projets tels que l'exploitation minière de ressources minérales et pétrolières, la construction de ponts, de tunnels, de métros, d'installations hydroélectriques et de conservation de l'eau, etc. Le développement d'outils de forage suit un processus très long. Il s'est progressivement développé avec le développement de la science des matériaux et de la science et technologie minières. L'efficacité de travail des perforatrices est de plus en plus élevée, et les exigences relatives aux outils de forage utilisés avec eux deviennent également de plus en plus strictes. Cela favorise la production d’aciers de forage alliés modernes et d’outils de forage à longue durée de vie. Le développement d’aciers de forage et d’outils de forage de haute qualité a favorisé le développement de perforatrices hydrauliques à haute fréquence et haute puissance.
Avec le développement rapide de la construction économique de la Chine, l'exploitation minière des ressources minérales, la construction d'installations énergétiques et de transport et la construction de villes souterraines sont toutes indissociables des outils de forage de roche. En particulier dans la construction de certains projets clés, les opérations de construction sont difficiles et les exigences en matière de qualité des projets sont élevées, de sorte que les performances des outils de forage de roche sont pleines de défis. Les pays industrialisés étrangers attachent une grande importance au développement d’outils de forage de roche. Au cours des dernières décennies, ils ont investi beaucoup d’argent dans la recherche et le développement de matériaux et de procédés et ont obtenu des résultats remarquables. Le développement des produits d'outils de forage de notre pays est loin derrière celui des pays industrialisés occidentaux. Il existe de nombreux problèmes, tels qu'une structure de produit déraisonnable. La plupart des équipements de forage hydrauliques haut de gamme et des outils de forage associés sont importés de l’étranger. Toutefois, les produits bas de gamme rencontrent des problèmes en Chine. En raison du problème de surcapacité, les prix sont bas, la teneur en or est faible et il n'est pas compétitif dans le monde. Comparés aux fabricants d'outils de forage de renommée internationale, tels que les suédois Sandvik, Atlas Copco, Secoroc, Boart Long Year Company, le japonais Mitsubishi, Furukawa, etc., les outils de forage nationaux ont encore des problèmes en termes de performances, de qualité des produits, de spécifications et de durée de vie. Il y a un écart considérable. Par conséquent, pour la construction de nombreux projets nationaux importants, les départements concernés s'appuient principalement sur les importations de machines de forage de roche et d'outils de forage de soutien pour garantir l'avancement de la construction et la qualité du projet. Étant donné que les matériaux nationaux sont moins chers que les matériaux importés et que de nombreux liens tels que le transport et la déclaration en douane sont considérablement réduits, si les matériaux nationaux peuvent être utilisés pour remplacer les matériaux importés, cela peut apporter des avantages économiques considérables aux entreprises et aux projets d'ingénierie. Dans le même temps, cela permet au pays d'économiser des devises et présente de bons avantages globaux.
Ces dernières années, de nombreux experts et universitaires nationaux qui étudient les matériaux ont mené des recherches pertinentes sur les produits de forage chinois sous différents angles. En termes de technologie de traitement thermique : après une série d'améliorations du traitement thermique, l'essai de queue de forage en acier 30Cr2Ni4MoV produit par Huang Chang et Zhang Hongyun de l'Institut de recherche métallurgique du Guangxi de mon pays montre que sa durée de vie moyenne peut atteindre 860 m/pièce, ce qui est plus long que le traitement conventionnel actuel en Chine. La durée de vie des queues de forage en acier 35CrMoV a été augmentée de plus de 40 %, ce qui est proche de la durée de vie de 1 000 à 1 200 m des queues de forage de la société suédoise Atlas. Shao Honghong, Jiang Xiaoyan et Zhang Daojun de Chine ont sélectionné des produits de forage d'essai 40CrNiMoA et appliqué une technologie de test de fatigue par ultrasons pour tester les performances de l'acier 40CrNiMoA avec trois états de microstructure différents sous une charge de vibration ultrasonique (f = 20 kHz, R = -1). Analyse des tests de performance en fatigue. Les résultats prouvent que dans des conditions de vibrations ultrasoniques, la durée de vie en fatigue ultrasonique des microstructures présentant un ajustement solide et résistant est considérablement améliorée. Et à de faibles niveaux de contrainte, la durée de vie en fatigue de la troostite trempée est supérieure à celle de la troostite trempée. Afin d'améliorer la ténacité du queue de forage, Hong Zhensheng et Yin Fucheng de l'Université de Xiangtan ont proposé un"traitement de renforcement et de trempe des composites"méthode, c'est-à-dire cémentation + revenu à haute température + trempe isotherme + traitement de revenu à basse température. Le matériau d'origine de la queue de forage, l'acier 22SiMnCrNi2M0A, le processus de traitement thermique est amélioré et optimisé, et la structure finale obtenue est une bainite inférieure + une martensite trempée + une petite quantité d'austénite retenue, la durcissant ainsi.
Hubei Tiantian Drilling Steel Drilling Tools Co., Ltd. et l'Université de technologie du Hubei ont mené des recherches conjointes et ont montré que l'acier 23CrNi3Mo a une bonne résistance et ténacité lorsqu'il est trempé à l'huile à 820 ~ 860°C et peut être utilisé comme processus de traitement thermique final pour le 23CrNi3Mo. outils de forage d'essai en acier. Le professeur Zhao Changyou de l'Institut de recherche sur les métaux de l'Académie chinoise des sciences a mené une analyse expérimentale détaillée des performances de l'acier à outils de forage de la série Si-Mn domestique 24SiMnCrNi2MoA. L'acier à ultra-haute résistance faiblement allié 24SiMnCrNi2MoA A, la résistance moyenne est de 1400MPa et la résistance à la traction maximale peut atteindre 1540-1680MPa, et a une énergie d'absorption d'impact élevée, une faible sensibilité aux encoches et un bon allongement.
Les recherches menées par ces chercheurs sur la localisation des outils de forage ont fourni une référence importante et des données significatives pour les chercheurs ultérieurs en développement d'outils de forage. L'industrie chinoise des outils de forage en acier pour le forage de roches se développe constamment. Nous devons en apprendre davantage sur les technologies avancées de transformation et de fabrication étrangères et faire du bon travail dans la recherche sur les produits d'outils de forage importés. Et combiné au statut d'application nationale, développer des produits de forage avec de meilleures performances et qualité, mener des recherches scientifiques incessantes dans le but d'améliorer leur compétitivité sur le marché mondial et fournir des produits plus nombreux et de meilleure qualité pour la construction économique nationale des pays en développement du monde entier. . Résultats d'expérience efficaces.
