NO336164B1 - Borkrone og fremgangsmåte for fremstilling av en borkrone - Google Patents

Borkrone og fremgangsmåte for fremstilling av en borkrone Download PDF

Info

Publication number
NO336164B1
NO336164B1 NO20074940A NO20074940A NO336164B1 NO 336164 B1 NO336164 B1 NO 336164B1 NO 20074940 A NO20074940 A NO 20074940A NO 20074940 A NO20074940 A NO 20074940A NO 336164 B1 NO336164 B1 NO 336164B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
carbide
approx
layer
micrometers
diameter
Prior art date
Application number
NO20074940A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20074940L (no
Inventor
James L Overstreet
Original Assignee
Baker Hughes Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baker Hughes Inc filed Critical Baker Hughes Inc
Publication of NO20074940L publication Critical patent/NO20074940L/no
Publication of NO336164B1 publication Critical patent/NO336164B1/no

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
    • B23K35/327—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C comprising refractory compounds, e.g. carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/50—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of roller type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding

Description

Oppfinnelsens bakgrunn
Relatert søknad: Denne patentsøknad krever fordel av samtidig provisorisk patentsøknad United States Serial No. 60/662.833, innlevert 17. mars 2005, som herved inngår ved henvisning i sin helhet.
Teknisk område
US 6360832 B1 omtaler en jordboringskrone som har flere overlappende grader av hardmetall. Hardmetall vil typisk anvendes i den indre tannrad, heltann-rad, kaliberoverflate og også i kronefot.
US 5492186 A omtaler en jordboringsborkrone som har to hardmetallsam-mensetninger, som hver omfatter karbidpartikler spredt i en stålmatriks og anbrakt på kaliberoverflaten til helradtenner.
US 5944127 A omtaler et hardmetallmateriale for kronelegg og kaliberover-flater. Hardmetallet kan innbefatte volframkarbidpartikler og kan påføres overflater ved sveising med en stålstang.
EP 0441262 A omtaler en harmetallsammensetning dannet ved å kombi-nere titaniumkarbid med en hardmetallegering av jern eller koboltfamilien.
Oppfinnelsens område: Denne oppfinnelse angår generelt hardmetallag og særlig til hardmetallag påført borkronelegger og -koner i en rullemeiseljordbor-krone.
Teknikkens stilling: Ved boring av borehull i jordformasjoner ved hjelp av rotasjonsmetoden, anvendes rullemeiselkroner utstyrt med en, to eller tre rulle-kutter eller -koner. Borkronen er festet til den nedre ende av en borestreng som roteres fra overflaten, eller borkronen roteres ved hjelp av nedihullsmotorer eller -turbiner. Kutterne eller konene montert på borkronen ruller og glir på bunnen av borehullet når borkronen roteres, og kommer inn i og ut av inngrep ved forma-sjonsmaterialet som skal fjernes. Rullekutterne er utstyrt med skjærelementer eller tenner som tvinges til å trenge gjennom og hule ut bunnen av borehullet på grunn av vekten av borestrengen. Borekakset fra borehullets bunnsidevegger spyles bort ved hjelp av borefluid som pumpes ned fra overflaten gjennom den hule borestreng. En avrundet ende av kroneleggen som svarer til kutteren blir vanligvis betegnet som en kronefot.
Før borekakset spyles bort, glir borekakset over deler av borkronen mens borkronen roterer. Borekakset er abrasivt og kan forårsake slitasje på borkronens overflate, som til slutt kan føre til svikt. Når man står overfor slitasjeproblemer, særlig innen faget skjærelementer på kuttere, har det vært vanlig innen faget siden i det minste 1930-årene å legge et lag av slitefast metallurgisk materiale kalt "hardmetallag" eller "hardsveising" (engelsk: "hardfacing") over de partier av tennene som utsettes for størst slitasje. Hardmetallaget består typisk av ekstremt harde partikler, så som sintret, støpt eller makrokrystallinsk wolfram karbid, dispergert i en metallmatriks. Slike hardmetallmaterialer påføres ved å sveise en metallmatriks på overflaten som skal hardsveises.
En typisk teknikk for påføring av hardmetallag på skjærelementene, er ved gassveising eller atomær buesveising. En sveisestang eller -stav er typisk formet som et rør av mykt (ulegert) platestål som omslutter et fyllstoff som hovedsakelig omfatter karbidpartikler. Fyllstoffet kan også innbefatte deoksideringsmiddel for stålet, flusspulver og et harpiksbindemiddel. Hardmetallaget påføres ved å smelte en ende av stangen på tannens arbeidsflate. Stålrøret smelter når det sveises til ståltannen og danner matriksen for karbidpartiklene. Deoksideringsmidlet legeres med rørets ulegerte stål.
Økt slitefasthet ved hardsveising er ønskelig for å forlenge avstanden som borkronen kan bore før den sløves. Slitefasthet tillater også borkronen å skjære mer effektivt, og derfor hurtigere til slike dybder. Følgelig vil fordelene ved økt slitefasthet redusere borekostnadene med hensyn til både deler og tid.
Beskrivelse av oppfinnelsen
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en borkrone, omfattende: en kronekropp;
en kronelegg som rager ned fra kronekroppen og har en rundtløpende, utvendig overflate, en fremre side og en bakre side;
en kon som er roterbart montert på en utkraget lageraksel som rager nedover og innover fra kroneleggen;
borkronene er kjennetegnet ved:
et første lag utformet på kroneleggen av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en nikkelbasert matriks, som danner et første hardmetallag; og
et andre lag utformet på konen av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en jernbasert matriks, som danner et andre hardmetallag.
Foretrukne utførelsesformer av borkronen er vider utdypet i kravene 2 til og med 18.
Videre oppnås målene ved en fremgangsmåte for fremstilling av en borkrone omfattende en kronekropp som har en kronelegg som rager ned derfra med en rundtløpende, utvendig overflate og fremre og bakre sider, en kon roterbart montert på en utkraget lageraksel som rager nedover og innover fra kroneleggen, kjennetegnet ved at fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (a) påføring av et kronelegglag av hardmetallsammensetning ved å fremføre karbidpartikler dispergert i en nikkelbasert matriks til kroneleggen gjennom en pulset plasmaoverført lysbueprosess; og (b) påføring av et konlag av hardmetallsammensetning på konen med en sveisebrenner og et hardmetallrør omfattende karbidpartikler som holdes i et jernbasert rør.
Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 20, 21 og 22.
En jordborkrone (borkrone) har en kronekropp og en kronelegg som rager ned fra kronekroppen. Kroneleggen har en rundtløpende, utvendig overflate, en fremre side og en bakre side. En kon er roterbart montert på en utkraget lageraksel som rager nedover og innover fra kroneleggen. Et første lag av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en nikkelbasert matriks er utformet på kroneleggen. Et slikt første lag danner et første hardmetallag. Jordbore-kronen har også et andre lag av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en jernbasert matriks som er utformet på konen. Et slikt andre lag danner et andre hardmetallag.
En kronefot kan være utformet langs kanten av kroneleggen som svarer til konen. Minst ett parti av det første hardmetallag kan være utformet på kronefoten.
Konen har også en flerhet av tenner på konen, og det andre hardmetallag kan også være utformet på minst ett parti av tennene.
Konen kan ha en flerhet av tenner og det andre hardmetallag kan være utformet på minst ett parti av tennene. Konen kan også ha en kaliberflate, og et kaliberhardmetallag som er utformet på passflaten og er valgt fra en gruppe som består av det første hardmetallag og det andre hardmetallag. Kaliberhardmetallaget kan være det første hardmetallag. Kaliberhardmetallaget kan også være det andre hardmetallag.
Det første hardmetallag kan også være formet på den fremre side av kroneleggen. Det første hardmetallag kan strekke seg fra kronefoten langs den fremre side av kroneleggen. Det første hardmetallag kan også være utformet på den fremre side av kroneleggen, og strekke seg mot kroneleggens bakre side.
Det første hardmetallag kan ha sintrede karbidpellets i et størrelsesområde på mellom ca 37 til ca 420 mikrometer i diameter, eller i et størrelsesområde på mellom ca 75 til ca 177 mikrometer i diameter. Det første hardmetallag kan ha sfæriske, støpte karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca 45 til ca 160 mikrometer i diameter og sfæriske, sintrede karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca 75 til ca 177 mikrometer i diameter.
Det første hardmetallag kan ha sfæriske, støpte karbidpellets i et størrel-sesområde mellom ca 45 til ca 160 mikrometer i diameter og sintrede karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca 75 til ca 177 mikrometer i diameter, mens det andre hardmetallag har sfæriske sintrede karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca 590 til ca 1190 mikrometer i diameter.
En fremgangsmåte for fremstilling av en jordborkrone omfatter det trinn å påføre et kronelegglag av hardmetallsammensetning ved å føre karbidpartikler som er dispergert i en nikkelbasert matriks til kroneleggen gjennom en pulset plasmaoverført lysbueprosess. Fremgangsmåten omfatter også påføring av et konlag av hardmetallsammensetning til konen med en sveisebrenner og et hard-metallrør som omfatter karbidpartikler som holdes i et jernbasert rør.
Påføringen av et lag av hardmetallsammensetning på en kronelegg kan omfatte fremføring av en blanding omfattende sintrede karbidpellets i et størrelses-område mellom ca 37 til ca 420 mikrometer i diameter, nikkel og en inert gass gjennom en ringformet kanal som omgir en elektrode til en åpning. Påføringen av et lag av et hardmetallag på en kronelegg kan også omfatte det å smelte blandingen inn i en plasmahardmetallsammensetning som avsettes på kroneleggen ved å danne en elektrisk lysbue mellom kroneleggen og elektroden når åpningen er nær kroneleggen. I en slik fremgangsmåte, kan en flerhet av sfæriske, støpte karbidpellets mellom ca 45 til 160 mikrometer i diameter, strømme med blandingen gjennom den ringformede kanal og åpningen for å smeltes med den elektriske lysbue.
I trinnet med å påføre et konlag av hardmetallsammensetning, kan karbidpartiklene ha sfæriske, sintrede karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca 590 til ca 1190 mikrometer i diameter, og sfæriske, støpte karbidpellets i et størrelses-område mellom ca 177 til ca 250 mikrometer i diameter.
Alternativt kan en jordborkrone ha en kronekropp med en kronelegg som rager ned fra kronekroppen. Kroneleggen har en rundtløpende ytterflate, en fremre side og en bakre side. En kon er roterbart montert på en utkraget lageraksel som rager nedover og innover fra kroneleggen. En kronefot er utformet langs kanten av kroneleggen som svarer til konen. En flerhet av tenner er på konen. Et kronefotlag av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en nikkelbasert matriks er utformet på kronefoten. Et fremre sidelag av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en nikkelbasert matriks er utformet på den fremre side av kroneleggen. Endelig har jordborkronen også et tannlag av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en jernbasert matriks som er utformet på minst ett utvalgt parti av flerheten av tenner.
Tennene på jordborkronen kan ha en hælrad av tenner som har en kaliberflate. Jordborkronen kan også ha et kaliberlag av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en nikkelbasert matriks utformet på kaliberflaten.
Alle karbidpartiklene i kronefoten og de fremre sidelag av hardmetallsammensetningen kan være mindre enn 420 mikrometer i diameter. Alle karbidpartiklene i kronefoten og de fremre lag av hardmetallsammensetningen kan også være mindre enn 177 mikrometer i diameter.
Alle karbidpartiklene i kronefoten og de fremre sidelag av hardmetallsammensetningen er mindre enn 177 mikrometer i diameter, og minst noen av karbidpartiklene i tannlaget av en hardmetallsammensetning er større enn 177 mikrometer i diameter.
Kort beskrivelse av tegningene
Figur 1 er et oppriss som viser en borkrone med hardmetallag i samsvar med denne oppfinnelsen. Figur 2 er et skjematisk snitt som viser påføring av hardmetallag på en kronelegg.
Figur 3 er en fotomikrograf av hardmetallaget som påføres i figur 2.
Figur 4 er et perspektivriss som viser påføring av hardmetallag på en tann i en kon i borkronen ifølge figur 1.
Beste utføringsformer for utførelse av oppfinnelsen
Som vist på figur 1 har en jordborkrone (borkrone)+ 11 ifølge den foreliggende oppfinnelse en kronekropp 13. Kronekroppen 13 har et sett med gjenger 15 ved sin øvre ende for tilkopling av borkronen i en borestreng (ikke vist). Kronekroppen 11 har tre smørekompensatorer 17 for redusering av trykkforskjellen mellom smøremiddel i borkronen og borefluidtrykk på borkronens utside. Minst én dyse 19 er anordnet i kronekroppen 13 for å lede trykksatt borefluid fra borestreng-ens indre for å returnere borekaks og avkjøle borkronen 11.
En eller flere kuttere eller koner 21 er roterbart festet til kronekroppen 13. Typisk har hver borkrone 11 tre koner 21, og én av konene 21 er skjult fra risset i figur 1.
Hver kon 21 har en generelt konisk utforming som inneholder en flerhet av tenner 23 i rundløpende rader. I denne utføringsform er tennene 23 maskineri eller frest ut av bæremetallet i konen 21. Alternativt kan tennene 23 være wolfram karbid sliteplugger som med presspasning er anordnet i hull i konens bæremetall. Hver kon 21 har en kaliberflate 25 ved sin bunn som definerer borkronens 11 kaliber eller diameter.
Kroppen 13 er sammensatt av tre sammensveisede hovedseksjoner. Hver hovedseksjon har en kronelegg 27 som strekker seg nedover fra kroppen 13 og bærer en av konene 21. Kroneleggene 27 og hovedseksjonene har utvendige flater som er segmenter av en sirkel som definerer borkronens 11 ytre diameter. Forsenkede områder 29 er beliggende mellom hver kronelegg 27, idet de forsenkede områder er mindre enn kroppens 13 ytre diameter for derved å danne kanaler for tilbakeføring av borefluid og borekaks.
Kronelegghardmetallag 31 er påført partier av hver hovedseksjon og dens kronelegg 27. Mønstret til kronelegghardmetallaget 31 kan være forskjellig. Ulike mønstre av kronelegghardmetallag 31 fremgår av US-patent serienr. 10/902.222 innlevert 29. juli 2004, og publisert 2. februar 2006 som US-publikasjon nr. US2006/0021800, som i sin helhet inngår herved henvisning. I dette eksempel omfatter kronelegghardmetallaget 31 en vulst som strekker seg nedover fra nær kompensatoren 17 langs en fremre kant av hovedseksjonen og kroneleggen 27 til den nedre kant eller kronefot 32 på hver kronelegg 27. Det nedre parti av kronelegghardmetallaget 31 er buet slik at det følger kronefotens 32 kontur. Den totale konfigurasjon av dette eksempel på kronelegghardmetallag 31 er i form av en krok. Det vil lett innses av fagkyndige på området at hardmetallaget 31 kan ha flere mønstervariasjoner, innebefattende de hvorfra hardmetallaget 31 strekker seg fra en fremre side av kroneleggen 27 mot en bakre side av kroneleggen 27.
Idet det vises til figur 2, blir kronelegghardmetallaget 31 i den foretrukne utføringsform påført i en flerakset automatisk prosess ved hjelp av en sveisebrenner 33, selv om det kunne påføres manuelt. Sveisebrenneren 33 påfører kroneleggen hardmetallaget 31 i det valgte mønster. Sveisebrenneren 33 opereres på konvensjonell kjent måte som en pulset plasmaoverført lysbueprosess (engelsk: pulsed plasma transferred are process, PPTA). Sveisebrenneren 33 har en elektrode 35 beliggende i et indre rør 37. Et ytre rør 39 strekker rundt det indre rør 37 for derved å danne en ringformet kanal 41. Pulverisert hardmetallmateriale 43 og en inert gass mates fra en trakt (ikke vist) ned gjennom den ringformede kanal 41. En åpning 45 med en diameter D befinner seg ved den nedre ende av ringkanalen 41. En dekkgass 47 strømmer ned mellom elektroden 35 og det indre rør 33. Pulset likestrøm som tilføres mellom elektroden 35 og kroneleggen 27 skaper en lysbue 50 som skaper en plasmastrøm 48 som inneholder det pulveri-serte hardmetallmaterialet 43.
Hardmetallmaterialet 43 er sammensatt av matriksmetallegeringspartikler og karbidpartikler. Så vidt søkeren kjenner til, omfattet karbidpartiklene i de tidligere PPTA-anvendelser på borkronehovedseksjonenes ytre omkrets bare støpte wolfram karbidpartikler eller monokrystallinske karbidpartikler. Sintrede eller sementerte wolfram karbidpellets 49 (figur 3) benyttes også ved denne anvendelse, og er så vidt søkerne kjenner til ikke tidligere blitt brukt ved anvendelser av PPTA-hardmetallag på borkronens ytre omkrets. Sintrede eller sementerte karbidpellets er vist som de mer lysfargede partikler i figur 3 og omfatter krystaller av partikler av wolfram karbid sammensintret med et bindstoff, vanligvis kobolt. Inn-holdet av bindstoffet kan variere, og i en utføringsform omfatter bindstoffet 6% kobolt. Fortrinnsvis har sintrede karbidpellets 49 en generelt sfærisk form. Sintrede karbidpellets 49 er ikke helt sfæriske, men mangler skarpe kanter, hjørner og vinkelutspring som vanligvis finnes i knust eller andre ikke-sfæriske karbidkorn eller -partikler. Disse overflateuregelmessigheter gjør at partiklene be-sitter restspenninger og kan smelte under påføring av hardmetallsammensetningen, hvilket forringer hardmetallagets egenskaper. Generelt antas sfæriske pellets å ha reduserte restspenningsnivåer og har generelt ikke uregelmessigheter som antas å smelte under anvendelser.
Sintrede karbidpellets er tidligere ikke blitt benyttet for ikke-PPTA-hardmetallbelegging på borkroner, men i større størrelser. Sintrede karbidpellets 49 i denne anvendelse må være små nok til at de ikke tetter igjen åpningen 45. Fortrinnsvis har den største størrelsen av sintrede karbidpellets 49 en maksimal diameter mindre enn halve diameteren D til åpningen 45. Diameteren D kan variere, og er 0,045 tommer i ett eksempel. Det ønskede størrelsesområde for sintrede karbidpellets 49 er tilnærmet 37 til 420 mikrometer (0,001"=25,4 mikrometer) i diameter, og mer fortrinnsvis 75 til 177 mikrometer. I det foretrukne størrelsesom-råde er en tråddukstørrelse -60 + 200 mesh. Denne betegnelse betyr at partiklene som tilbakeholdes vil falle gjennom en 60 mesh sikt, men ikke passere gjennom en 200 mesh sikt.
Som ovenfor nevnt, omfatter hardmetallmaterialene 43 også sfæriske, støpte pellets 51 som også er vist i figur 3. Sfæriske, støpte pellets 51 er konven-sjonelle og av konvensjonell størrelse for påføring med sveisebrenner 33. Sfæriske, støpte pellets 51 er generelt mer sfæriske enn sintrede karbidpellets 49 og også små nok til å unngå tilstopping av ringkanalen 41 i sveisebrenneren 33. I den foretrukne utføringsform, er de sfæriske, støpte pellets 51 fra 45 til 160 mikrometer i diameter, men dette området kan variere. Forholdet mellom sfæriske, støpte pellets 51 og sintrede pellets 49 kan forandre seg ved påføring. I en utføringsform var forholdet 25% sfæriske, støpte pellets 49 og 75% sintrede karbidpellets 51 basert på vekt, men forholdet kunne være omvendt.
Hardmetallmaterialet 43 omfatter også legeringsmetallpartiklerfor å virke
som hardmetallagets 31 matriks. Legeringspartiklene er ikke vist i fotomikrografen på figur 3, fordi de smelter i plasmasøylen og danner matriksen eller bæremetallet som holder pelletene 49 og 51. Før smelting, er metallegeringspartiklene tilnærmet 37 til 150 mikrometer i gjennomsnittlig maksimums diameter. Mengden av legeringsmetallpartikler basert på vekt kan variere, men den er normalt betydelig mindre enn vekten av det kombinerte karbid 49, 51. Fortrinnsvis utgjør karbidpellets 49, 51 60 vekt% til 80 vekt% av det totale hardmetallmaterialet 43 som strøm-mer gjennom ringkanalen 41.
Legeringsmetallpartikler kan være forskjellige med hensyn til deres primær-metall. I en utføringsform er primærmetallet nikkel, selv om jern også kan brukes. Når nikkel er primærmetallet i legeringsmetallpartiklene, er matriksen nikkelbasert. Når jernet er primærmetallet i legeringsmetallpartiklene, er matriksen jernbasert. Nikkel har et lavere smeltepunkt enn jern. Derved kan operatøren konfigurere sveisebrenneren 33 til enten å bevege seg hurtigere eller arbeide ved en lavere temperatur. Prøver har vist at en jernbasert legering, som smelter ved høyere temperaturer enn nikkel, har en tendens til å smelte inn i sintrede karbidpellets, hvilket er ugunstig. Nikkel har imidlertid mindre seighet enn jern eller er generelt mindre motstandsdyktig mot kraftige støt, og kan følgelig kanskje ikke holde på karbidpatrikler 49, 51 like godt ved anvendelser med kraftig støtpåkjenning. I
figur 1 er kronelegghardmetallet 31 i et område med lavere støtbelastning enn andre deler av borekronen, særlig tennene 23. Den omgivende jordformasjon kan imidlertid være sterkt abrasiv. Bruken av en nikkelbasert matriks, istedenfor en jernbasert, er meget hensiktsmessig for abrasjonsmotstand, selv om en nikkelbasert matriks kunne være skadelig for hardmetallag i områder med kraftig støt-belastning.
Legeringsmetallpartiklene vil ha andre elementer opptatt i hver partikkel, og det kan variere både i type av elementer og den relative mengde. Fortrinnsvis omfatter legeringsmetallpartiklene i den nikkelbaserte matriks 1%-5% bor, generelt omkring 3%; 1%-5% silikon, typisk omkring 3%; og 0%-8% krom, idet resten ut-gjøres av nikkel. Dessuten kan en liten prosentdel jern tilsettes nikkelet, så som 1/10 av 1%. I den jernbaserte matriks, kan legeringsmetallpartiklene omfatte vana-diumkarbid eller andre karbider i et område som kan variere så som fra 5%-35%.
Ved bruk av sveisebrenneren 30, påtrykkes likestrøm mellom elektroden 35 og kroneleggen 27. Når strøm tilføres, vil lysbuen 50 skape en meget varm plasmastrøm 48 som inneholder hardmetallpulvere 43. Hardmetallpulverne 43 danner hardmetallag 31 på kroneleggen 27. Strømmen pulses på og av ved en valgt frekvens på konvensjonell måte.
Hardmetallag så som hardmetallaget 31 kan også påføres konkaliberflatene 25. Kaliberflatene 25 er i et område med sterk abrasiv slitasje, men støtbelastnin-gen på kaliberflatene 25 er ikke alvorlig, slik at et nikkelbasert legeringshardmetal-lag kan benyttes, som ovenfor beskrevet. Hardmetallag på kaliberflatene 25 i samsvar med den ovenfor beskrevne metode, kan utformes på både borkroner som har koner med utfreste tenner, så som konene 21 vist i figur 1, og borkroner som har sliteplugger av wolfram karbid. Fagkyndige på området vil innse at hardmetallag på kaliberflaten 25 også kan være nikkelbasert eller jernbasert som i det ovenfor omtalte eksempel.
På figur 4 er et område med høy støtpåkjenning hardmetallaget 53 på tennene 23 (figur 1) og dette hardmetallag har fortrinnsvis en jernbasert legering istedenfor nikkelbasert. Hardmetallaget 53 kan være av en kjent type. I denne utfør-ingsform, påføres hardmetallaget 53 på konvensjonell, manuell måte ved bruk av et hardsveisingsrør 55 og en gassveisebrenner 57. Røret 55 innholder fyllstoff, som er en ønsket blanding av hardmetallmaterialer, og det omgivende metall i røret 55 virker som matriks- eller legeringsmetallet. Hardmetallmaterialene i røret 55 kan variere sterkt. I et eksempel omfatter hardmetallmaterialet følgende: -16/+20 mesh (mellom ca 820 og 1190 mikrometer) sfæriske, sintret wolfram karbidpellets - tilnærmet 33%
-20/+30 mesh (mellom ca 590 og 840 mikrometer) sfæriske, sintret wolfram karbidpellets - tilnærmet 35% -20/+30 mesh (mellom ca 590 og 840 mikrometer) knust, sintret wolfram karbid - tilnærmet 15% -60/+85 mesh (mellom ca 250 og 177 mikrometer) sfærisk, støpt wolfram karbid - tilnærmet 15%.
Dessuten inneholder røret normalt ytterligere elementer, så som siliko-mangan og niobium. Vekt% av hardmetallpartikler til legeringsmetallet i røret 55 er fortrinnsvis i området fra 67% til 71% basert på vekt.

Claims (22)

1. Borkrone, omfattende: en kronekropp (13); en kronelegg (27) som rager ned fra kronekroppen (13) og har en rundt-løpende, utvendig overflate, en fremre side og en bakre side; en kon (21) som er roterbart montert på en utkraget lageraksel som rager nedover og innover fra kroneleggen (27); borkroneneerkarakterisert ved: et første lag utformet på kroneleggen (27) av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en nikkelbasert matriks, som danner et første hardmetallag (31); og et andre lag utformet på konen (21) av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en jernbasert matriks, som danner et andre hardmetallag (53).
2. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter en kronefot (32) som er defi-nert langs en kant av kroneleggen (27) som svarer til konen (21), og minst ett parti av det første hardmetallag (31) er utformet på kronefoten (32).
3. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat konen (21) videre omfatter en flerhet av tenner (23) på konen, og det andre hardmetallag (53) er også utformet på minst ett parti av tennene (23).
4. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat konen (21) videre omfatter en kaliberflate (25), og et kaliberhardmetallag (31, 53) valgt fra en gruppe bestående av det første hardmetallag (31) og det andre hardmetallag (53) er utformet på kaliberflaten (25).
5. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat kaliberhardmetallaget (31, 53) omfatter det første hardmetallag (31).
6. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat det første hardmetallag (31) er utformet på kroneleggens (27) fremre side og strekker seg mot kroneleggens (27) bakre side.
7. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat det første hardmetallag (31) strekker seg fra kronefoten (32) langs kroneleggens (27) fremre side.
8. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat det første hardmetallag (31) omfatter sintrede karbidpellets (49) i et størrelsesområde mellom ca. 37 til ca. 420 mikrometer i diameter.
9. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat det første hardmetallag (31) omfatter sintrede karbidpellets (49) i et størrelsesområde mellom ca. 75 til ca. 177 mikrometer i diameter.
10. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat det første hardmetallag (31) omfatter sfæriske, støpte karbidpellets (51) i et størrelsesområde mellom ca. 45 til ca. 160 mikrometer i diameter og sfæriske, sintrede karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca. 75 til ca. 177 mikrometer i diameter.
11. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat: et første hardmetallag (31) omfatter sfæriske, støpte karbidpellets (51) i et størrelsesområde mellom 45 til ca. 160 mikrometer i diameter og sintrede karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca. 75 til ca. 177 mikrometer i diameter; og det andre hardmetallag (53) omfatter sfæriske sintrede karbidpartikler (49) i et størrelsesområde mellom ca. 590 til ca. 1190 mikrometer i diameter.
12. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat: det første hardmetallag (31) omfatter sfæriske, støpte karbidpellets (51) i et størrelsesområde mellom ca. 45 til ca. 160 mikrometer i diameter og sintrede karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca. 75 til ca. 177 mikrometer i diameter; og det andre hardmetallag (53) omfatter sfæriske, sintrede karbidpellets (49) i et størrelsesområde mellom ca. 590 til ca. 1190 mikrometer i diameter, og sfæriske, støpte karbidpellets i et område mellom ca. 177 til ca. 250 mikrometer i diameter.
13. Borkrone ifølge krav 1, karakterisert vedat det videre omfatter: en flerhet av tenner (23) beliggende på konen (21); hvor det andre lag av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler er dispergert i en jernbasert matriks som er utformet på minst ett parti av flerheten av tenner (23).
14. Borkrone ifølge krav 13, karakterisert vedat tennene (23) videre omfatter en hælrad av tenner (23) som har en kaliberflate; og som videre omfatter et tredje lag av en hardmetallsammensetning av karbidpartikler dispergert i en nikkelbasert matriks utformet på kaliberflaten (25).
15. Borkrone ifølge krav 13, karakterisert vedat alle karbidpartiklene i det første laget av hardmetallsammensetning er mindre enn 420 mikrometer i diameter.
16. Borkrone ifølge krav 13, karakterisert vedat alle karbidpartiklene i det første laget av hardmetallsammensetning er mindre enn 177 mikrometer i diameter.
17. Borkrone ifølge krav 13, karakterisert vedat alle karbidpartiklene i det første laget av hardmetallsammensetning er mindre enn 177 mikrometer i diameter og minst noen av karbidpartiklene i det andre laget av en hardmetallsammensetning er større enn 177 mikrometer i diameter.
18. Borkrone ifølge krav 13, karakterisert vedat det første laget av hardmetallsammensetning omfatter sfæriske, støpte karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca. 45 til ca.
160 mikrometer i diameter og sfæriske, sintrede karbidpellets i et størrelsesom-råde mellom ca. 75 til ca. 177 mikrometer i diameter.
19. Fremgangsmåte for fremstilling av en borkrone omfattende en kronekropp (13) som har en kronelegg (27) som rager ned derfra med en rundtløpende, utvendig overflate og fremre og bakre sider, en kon (21) roterbart montert på en utkraget lageraksel som rager nedover og innover fra kroneleggen (27),karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (a) påføring av et kronelegglag av hardmetallsammensetning (31) ved å fremføre karbidpartikler dispergert i en nikkelbasert matriks til kroneleggen (27) gjennom en pulset plasmaoverført lysbueprosess; og (b) påføring av et konlag av hardmetallsammensetning (53) på konen (21) med en sveisebrenner (57) og et hardmetallrør (55) omfattende karbidpartikler som holdes i et jernbasert rør.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert vedat trinn (a) omfatter: fremføring av en blanding bestående av sintrede karbidpellets (49) i et stør-relsesområde mellom ca. 37 til ca. 420 mikrometer i diameter, nikkel og en inert gass gjennom en ringformet kanal (41) som omgir en elektrode (35) til en åpning (45); og smelting av blandingen til en plasmahardmetallsammensetning som avsettes på kroneleggen (27) ved å danne en elektrisk lysbue mellom kroneleggen (27) og elektroden (35) når åpningen (45) er nær kroneleggen (27).
21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert vedat flerheten av sfæriske, støpte karbidpellets (51) mellom ca. 45 til ca. 160 mikrometer i diameter strømmer med blandingen gjennom den ringformede kanal (41) og åpningen (45) for å smeltes ved hjelp av den elektriske lysbue.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert vedat karbidpartiklene i trinn (b) omfatter sfæriske, sintrede karbidpellets (49) i et størrelsesområde mellom 590 til ca. 1190 mikrometer i diameter, og sfæriske, støpte karbidpellets i et størrelsesområde mellom ca. 177 til ca. 250 mikrometer i diameter.
NO20074940A 2005-03-17 2007-10-01 Borkrone og fremgangsmåte for fremstilling av en borkrone NO336164B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US66283305P 2005-03-17 2005-03-17
PCT/US2006/010072 WO2006099629A1 (en) 2005-03-17 2006-03-16 Bit leg and cone hardfacing for earth-boring bit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20074940L NO20074940L (no) 2007-12-11
NO336164B1 true NO336164B1 (no) 2015-06-01

Family

ID=36778076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20074940A NO336164B1 (no) 2005-03-17 2007-10-01 Borkrone og fremgangsmåte for fremstilling av en borkrone

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7621347B2 (no)
EP (1) EP1859121B1 (no)
CN (1) CN101163849A (no)
AT (1) ATE467034T1 (no)
CA (1) CA2601196C (no)
DE (1) DE602006014099D1 (no)
MX (1) MX2007011335A (no)
NO (1) NO336164B1 (no)
RU (1) RU2007138267A (no)
UA (1) UA90711C2 (no)
WO (1) WO2006099629A1 (no)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7703555B2 (en) 2005-09-09 2010-04-27 Baker Hughes Incorporated Drilling tools having hardfacing with nickel-based matrix materials and hard particles
US7597159B2 (en) 2005-09-09 2009-10-06 Baker Hughes Incorporated Drill bits and drilling tools including abrasive wear-resistant materials
US7997359B2 (en) 2005-09-09 2011-08-16 Baker Hughes Incorporated Abrasive wear-resistant hardfacing materials, drill bits and drilling tools including abrasive wear-resistant hardfacing materials
US8002052B2 (en) * 2005-09-09 2011-08-23 Baker Hughes Incorporated Particle-matrix composite drill bits with hardfacing
RU2009111383A (ru) 2006-08-30 2010-10-10 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед (Us) Способы нанесения износостойкого материала на внешние поверхности буровых инструментов и соответствующие конструкции
WO2008042330A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Baker Hughes Incorporated Abrasive wear resistant hardfacing materials, drill bits and drilling tools including abrasive wear resistant hardfacing materials, and methods for applying abrasive wear resistant hardfacing materials to drill bits and drilling tools
US20080149397A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Baker Hughes Incorporated System, method and apparatus for hardfacing composition for earth boring bits in highly abrasive wear conditions using metal matrix materials
US7677338B2 (en) 2007-03-14 2010-03-16 Overstreet James L System, method, and apparatus for passive and active updrill features on roller cone drill bits
US8047309B2 (en) 2007-03-14 2011-11-01 Baker Hughes Incorporated Passive and active up-drill features on fixed cutter earth-boring tools and related systems and methods
US20100154936A1 (en) * 2007-03-30 2010-06-24 Arcmelt Company, Lc Protective coating and process for producing the same
US9662733B2 (en) 2007-08-03 2017-05-30 Baker Hughes Incorporated Methods for reparing particle-matrix composite bodies
US7823664B2 (en) * 2007-08-17 2010-11-02 Baker Hughes Incorporated Corrosion protection for head section of earth boring bit
US20090065260A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Baker Hughes Incorporated Hardfacing containing fullerenes for subterranean tools and methods of making
MX2011005342A (es) * 2008-11-21 2011-08-12 Caterpillar Inc Composicion resistente a la abrasion.
US9353578B2 (en) * 2009-03-20 2016-05-31 Smith International, Inc. Hardfacing compositions, methods of applying the hardfacing compositions, and tools using such hardfacing compositions
US8535408B2 (en) 2009-04-29 2013-09-17 Reedhycalog, L.P. High thermal conductivity hardfacing
US20100276208A1 (en) * 2009-04-29 2010-11-04 Jiinjen Albert Sue High thermal conductivity hardfacing for drilling applications
US20110042145A1 (en) * 2009-05-04 2011-02-24 Smith International, Inc. Methods for enhancing a surface of a downhole tool and downhole tools having an enhanced surface
WO2010129507A2 (en) * 2009-05-04 2010-11-11 Smith International, Inc. Roller cones, methods of manufacturing such roller cones, and drill bits incorporating such roller cones
US20120067651A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Smith International, Inc. Hardfacing compositions, methods of applying the hardfacing compositions, and tools using such hardfacing compositions
US8528667B2 (en) 2010-10-01 2013-09-10 Varel International, Ind., L.P. Wear resistant material at the leading edge of the leg for a rotary cone drill bit
US8534390B2 (en) * 2010-10-01 2013-09-17 Varel International, Ind., L.P. Wear resistant material for the shirttail outer surface of a rotary cone drill bit
US9488007B2 (en) 2010-10-01 2016-11-08 Varel International Ind., L.P. Wear resistant plates on a leading transitional surface of the leg for a rotary cone drill bit
US8522899B2 (en) 2010-10-01 2013-09-03 Varel International, Ind., L.P. Wear resistant material at the shirttail edge and leading edge of a rotary cone drill bit
WO2012103494A2 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Baker Hughes Incorporated Non-magnetic drill string member with non-magnetic hardfacing and method of making the same
DE102011007694A1 (de) * 2011-04-19 2012-10-25 Robert Bosch Gmbh Bohrwerkzeug bzw. Verfahren zur Herstellung eines Bohrwerkzeugs
EP2721910A4 (en) 2011-06-15 2014-11-12 Halliburton Energy Serv Inc BURNER FOR THE INTERNAL INJECTION OF ROASTED HARD-MOLDED PARTICLES AND RELATED COMPOSITIONS, SYSTEMS AND METHODS
WO2013112708A1 (en) * 2012-01-24 2013-08-01 Reedhycalog, L.P. High thermal conductivity hardfacing
EP3062955A4 (en) 2013-10-31 2017-08-30 Vermeer Manufacturing Co., Inc Hardfacing incorporating carbide particles
US10422186B2 (en) 2015-06-25 2019-09-24 Halliburton Energy Services, Inc. Hardfacing metal parts
CN105458256A (zh) 2015-12-07 2016-04-06 株洲西迪硬质合金科技股份有限公司 一种金属基复合材料及其增材制造方法
CN108994310B (zh) * 2018-09-19 2021-11-19 西迪技术股份有限公司 一种高强度耐磨材料、摩擦材料及其等离子转移弧焊接生产工艺
CN112983283B (zh) * 2019-12-18 2023-02-21 新奥科技发展有限公司 等离子炬破岩复合钻头和等离子炬破岩复合钻
US20240068077A1 (en) * 2022-08-31 2024-02-29 Kennametal Inc. Metal matrix composites for drill bits

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593776A (en) * 1984-03-28 1986-06-10 Smith International, Inc. Rock bits having metallurgically bonded cutter inserts
US4726432A (en) * 1987-07-13 1988-02-23 Hughes Tool Company-Usa Differentially hardfaced rock bit
US5038640A (en) * 1990-02-08 1991-08-13 Hughes Tool Company Titanium carbide modified hardfacing for use on bearing surfaces of earth boring bits
US5492186A (en) * 1994-09-30 1996-02-20 Baker Hughes Incorporated Steel tooth bit with a bi-metallic gage hardfacing
US5944127A (en) * 1996-02-02 1999-08-31 Smith International, Inc. Hardfacing material for rock bits
US6138779A (en) * 1998-01-16 2000-10-31 Dresser Industries, Inc. Hardfacing having coated ceramic particles or coated particles of other hard materials placed on a rotary cone cutter
US6124564A (en) * 1998-01-23 2000-09-26 Smith International, Inc. Hardfacing compositions and hardfacing coatings formed by pulsed plasma-transferred arc
US6253862B1 (en) * 1999-02-03 2001-07-03 Baker Hughes Incorporated Earth-boring bit with cutter spear point hardfacing
US6360832B1 (en) * 2000-01-03 2002-03-26 Baker Hughes Incorporated Hardfacing with multiple grade layers
DE10130860C2 (de) * 2001-06-28 2003-05-08 Woka Schweistechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung von sphäroidischen Sinterpartikeln und Sinterpartikel
US6659206B2 (en) * 2001-10-29 2003-12-09 Smith International, Inc. Hardfacing composition for rock bits
US7303030B2 (en) * 2003-11-25 2007-12-04 Smith International, Inc. Barrier coated granules for improved hardfacing material
US7666244B2 (en) * 2004-07-08 2010-02-23 Smith International, Inc. Hardfacing milled-tooth drill bits using super dense carbide pellets

Also Published As

Publication number Publication date
DE602006014099D1 (de) 2010-06-17
RU2007138267A (ru) 2009-04-27
CA2601196C (en) 2011-05-31
US7621347B2 (en) 2009-11-24
MX2007011335A (es) 2007-12-05
EP1859121B1 (en) 2010-05-05
UA90711C2 (ru) 2010-05-25
EP1859121A1 (en) 2007-11-28
CN101163849A (zh) 2008-04-16
WO2006099629A1 (en) 2006-09-21
US20060207803A1 (en) 2006-09-21
NO20074940L (no) 2007-12-11
CA2601196A1 (en) 2006-09-21
ATE467034T1 (de) 2010-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO336164B1 (no) Borkrone og fremgangsmåte for fremstilling av en borkrone
CA2422551C (en) Hardfacing for milled tooth drill bits
US5755299A (en) Hardfacing with coated diamond particles
US5921330A (en) Rock bit with wear-and fracture-resistant hardfacing
US8322466B2 (en) Drill bits and other downhole tools with hardfacing having tungsten carbide pellets and other hard materials and methods of making thereof
US7992945B2 (en) Hollow pick shank
US6138779A (en) Hardfacing having coated ceramic particles or coated particles of other hard materials placed on a rotary cone cutter
US3800891A (en) Hardfacing compositions and gage hardfacing on rolling cutter rock bits
US8839887B2 (en) Composite sintered carbides
CN101614107B (zh) 胎体钻头及制造方法
US20070000698A1 (en) Graded hardfacing for drill bits
JP4696795B2 (ja) 肉盛用溶接材及びこれを用いて硬装した掘削工具並びに摩耗防止用プレート
RU98104065A (ru) Наплавка твердым сплавом с покрытыми алмазными частицами
CA2438637A1 (en) Preformed tooth for tooth bit
KR20080063384A (ko) 표면경화용 조성물 및 표면경화용 퇴적물을 구비한 물품
CN105189908B (zh) 包括钌的硬面组合物、具有这样的硬面的钻地工具及相关方法