钢齿牙轮钻头齿面强化复合堆焊实验研究

运用自制的包含金属化的金刚石和硬质合金复合堆焊焊条,以O2-C2H2焰为焊接热源进行堆焊,制备了含有金刚石的复合堆焊层。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜、材料性能实验机、动载磨料磨损实验机等实验手段和方法进行了金刚石表面和复合堆焊层形貌分析,堆焊层与基体的结合强度及堆焊层在动载荷条件下耐磨损性能的测试。研究表明:金刚石经过金属化处理后表面具有一定的金属性和浸润性,通过一定堆焊工艺在钢齿牙轮钻头齿面形成了组织致密均匀、硬质点与基体熔合良好的强化层,其抗剪强度达到了625MPa,磨损量减少了10%～70%,延长了钻头的使用寿命。

金刚石和硬质合金复合堆焊在钢齿钻头齿面强化中的应用

本文针对目前用于钢齿牙轮钻头齿面强化的国产硬质合金抗冲击能力差、耐磨性不足等问题,以钢齿牙轮钻头基体材料20Ni4Mo作为试验用材,选用具有良好耐磨性能的球形硬质合金和金刚石作为齿面强化材料,采用氧乙炔堆焊工艺完成了钻头基体材料的表面强化研究,从而提高钻头基体材料的表面耐磨性和抗冲击能力。通过模拟钢齿牙轮钻头工作环境,用冲击磨料磨损试验实现对基体材料表面堆焊层的耐磨性检验,为钢齿钻头齿面强化探索一条更为有效的新途径。