RU2017122414A - Буровые инструменты с точным расположением и ориентацией паза под режущий элемент и сопутствующие способы - Google Patents

Буровые инструменты с точным расположением и ориентацией паза под режущий элемент и сопутствующие способы Download PDF

Info

Publication number
RU2017122414A
RU2017122414A RU2017122414A RU2017122414A RU2017122414A RU 2017122414 A RU2017122414 A RU 2017122414A RU 2017122414 A RU2017122414 A RU 2017122414A RU 2017122414 A RU2017122414 A RU 2017122414A RU 2017122414 A RU2017122414 A RU 2017122414A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting element
tool body
reinforcing material
groove
applying
Prior art date
Application number
RU2017122414A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017122414A3 (ru
RU2716660C2 (ru
Inventor
Эрик С. САЛЛИВАН
Кеннет Р. ЭВАНС
Кеннет А. ГИБС
Алан Дж. МАССЕЙ
Джеймс Энди ОКСФОРД
Original Assignee
Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
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 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед filed Critical Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Publication of RU2017122414A publication Critical patent/RU2017122414A/ru
Publication of RU2017122414A3 publication Critical patent/RU2017122414A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2716660C2 publication Critical patent/RU2716660C2/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02Plasma welding
    • B23K10/027Welding for purposes other than joining, e.g. build-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • B23K31/025Connecting cutting edges or the like to tools; Attaching reinforcements to workpieces, e.g. wear-resisting zones to tableware
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K5/00Gas flame welding
    • B23K5/18Gas flame welding for purposes other than joining parts, e.g. built-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/04Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B23K9/044Built-up welding on three-dimensional surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/22Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for drills; for milling cutters; for machine cutting tools
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/42Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/54Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of the rotary drag type, e.g. fork-type bits
    • E21B10/55Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of the rotary drag type, e.g. fork-type bits with preformed cutting elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/62Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/20Tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18Dissimilar materials
    • B23K2103/26Alloys of Nickel and Cobalt and Chromium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)

Claims (27)

1. Способ изготовления бурового инструмента, включающий:
изготовление корпуса инструмента, содержащего по меньшей мере один обратный паз под режущий элемент, причем по меньшей мере часть указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент имеет профиль, по существу совпадающий с профилем реального режущего элемента, подлежащего закреплению внутри паза под режущий элемент, выполняемого путем последующей механической обработки указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент;
нанесение упрочняющего материала на участки корпуса инструмента;
выполнение паза под реальный режущий элемент путем удаления материала корпуса инструмента внутри указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент после нанесения упрочняющего материала на участки корпуса инструмента; и
закрепление режущего элемента внутри паза под реальный режущий элемент.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя выполнение обратного паза под режущий элемент, содержащего часть корпуса инструмента, выполненную с ним заодно.
3. Способ по п. 1, в котором изготовление корпуса инструмента, содержащего по меньшей мере один обратный паз под режущий элемент, включает в себя изготовление корпуса инструмента, содержащего по меньшей мере один обратный паз под режущий элемент, содержащий элемент вытеснения, вставленный вовнутрь выемки в корпусе инструмента
4. Способ по п. 1, в котором нанесение упрочняющего материала на участки корпуса инструмента включает в себя нанесение первого упрочняющего материала, выбранного для обеспечения конкретной комбинации пригодности к механической обработке и износоустойчивости, на участки корпуса инструмента вблизи указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент, и нанесение второго упрочняющего материала, отличающегося по составу от первого упрочняющего материала, по меньшей мере на участок корпуса инструмента, отделенный от указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент по меньшей мере частью первого упрочняющего материала.
5. Способ по п. 4, в котором нанесение первого упрочняющего материала включает нанесение первого упрочняющего материала, содержащего твердые частицы, рассеянные внутри металлической матрицы, содержащей сплав на основе никеля.
6. Способ по п. 5, в котором нанесение первого упрочняющего материала, содержащего твердые частицы, рассеянные внутри металлической матрицы, содержащей сплав на основе никеля, включает нанесение первого упрочняющего материала, включающего в себя металлическую матрицу, содержащую по меньшей мере никель, бор и силикон.
7. Способ по п. 4, в котором нанесение второго упрочняющего материала, отличающегося по составу от первого упрочняющего материала, включает нанесение второго упрочняющего материала, содержащего твердые частицы, рассеянные внутри матрицы с металлическим сплавом на основе железа.
8. Способ по п. 4, в котором нанесение второго упрочняющего материала, отличающегося по составу от первого упрочняющего материала, дополнительно включает в себя нанесение второго упрочняющего материала, отличающегося по рейтингу AISI пригодности к механической обработке от первого упрочняющего состава, причём рейтинг AISI пригодности к механической обработке первого упрочняющего состава по меньшей мере на 10% превышает рейтинг AISI пригодности к механической обработке второго упрочняющего состава.
9. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя нанесение ингибитора смачивания по меньшей мере на часть указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент перед нанесением упрочняющего материала на участки корпуса инструмента.
10. Способ по п. 9, в котором нанесение ингибитора смачивания по меньшей мере на часть указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент включает в себя нанесение ингибитора смачивания на лицевую поверхность указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент.
11. Способ по п. 1, в котором выполнение паза под реальный режущий элемент путем удаления материала корпуса инструмента внутри указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент включает в себя удаление механической обработкой по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент из корпуса инструмента с помощью обрабатывающего инструмента.
12. Способ по п. 1, в котором изготовление корпуса инструмента, содержащего по меньшей мере одну выступающую конструкцию, включает в себя изготовление корпуса вращательного лопастного долота.
13. Способ по п. 1, в котором после выполнения паза под реальный режущий элемент путем удаления материала корпуса инструмента отсутствует тепловая обработка корпуса инструмента.
14. Способ по п. 1, в котором после выполнения паза под реальный режущий элемент путем удаления материала корпуса инструмента отсутствует нанесение упрочняющего материала на корпус инструмента.
15. Способ изготовления бурового инструмента, включающий:
изготовление корпуса инструмента, содержащего по меньшей мере один обратный паз под режущий элемент, причем по меньшей мере часть обратного паза под режущий элемент имеет профиль, по существу совпадающий с профилем реального режущего элемента, подлежащего закреплению внутри паза под режущий элемент, выполняемого путем последующей механической обработки указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент;
использование процесса механической обработки для удаления по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент с получением паза под реальный режущий элемент после воздействия теплом на корпус инструмента во время одного или более процессов тепловой обработки и нанесения упрочняющего материала; и
закрепление режущего элемента внутри паза под реальный режущий элемент.
16. Способ по п. 15, в котором изготовление корпуса инструмента, содержащего по меньшей мере один обратный паз под режущий элемент, включает в себя механическую обработку стальной заготовки с получением корпуса инструмента.
17. Способ по п. 15, в котором изготовление корпуса инструмента, содержащего по меньшей мере один обратный паз под режущий элемент, включает в себя отливку корпуса инструмента в отливочной форме.
18. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя выполнение обратного паза под режущий элемент, содержащего часть корпуса инструмента, выполненную с ним заодно.
19. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя нанесение первого упрочняющего материала на корпус инструмента вблизи указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент и нанесение второго упрочняющего материала, отличающегося по составу от первого упрочняющего материала, по меньшей мере на участок корпуса инструмента, отделенный от указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент первым упрочняющим материалом.
20. Способ по п. 19, дополнительно включающий в себя тепловую обработку корпуса инструмента путем нагрева корпуса тела до повышенной температуры перед использованием процесса механической обработки для удаления по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного обратного паза под режущий элемент.
RU2017122414A 2014-12-09 2015-12-09 Способ изготовления бурового инструмента с точным расположением и ориентацией паза под режущий элемент RU2716660C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/564,415 US10005158B2 (en) 2014-12-09 2014-12-09 Earth-boring tools with precise cutter pocket location and orientation and related methods
US14/564,415 2014-12-09
PCT/US2015/064603 WO2016094468A1 (en) 2014-12-09 2015-12-09 Earth-boring tools with precise cutter pocket location and orientation and related methods

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017122414A true RU2017122414A (ru) 2019-01-10
RU2017122414A3 RU2017122414A3 (ru) 2019-05-08
RU2716660C2 RU2716660C2 (ru) 2020-03-13

Family

ID=56093439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122414A RU2716660C2 (ru) 2014-12-09 2015-12-09 Способ изготовления бурового инструмента с точным расположением и ориентацией паза под режущий элемент

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10005158B2 (ru)
EP (2) EP3594441A1 (ru)
CN (1) CN107206520B (ru)
CA (1) CA2970304C (ru)
MX (1) MX2017007604A (ru)
RU (1) RU2716660C2 (ru)
SA (1) SA517381693B1 (ru)
WO (1) WO2016094468A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11512537B2 (en) 2020-02-05 2022-11-29 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Displacement members comprising machineable material portions, bit bodies comprising machineable material portions from such displacement members, earth-boring rotary drill bits comprising such bit bodies, and related methods
CN113580275B (zh) * 2021-06-27 2023-07-18 江苏华昌工具制造有限公司 一种高强度合金碎粒锯片

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1717653A1 (ru) * 1990-02-17 1992-03-07 Курский Политехнический Институт Способ изготовлени бурового инструмента
AU1932300A (en) * 1998-12-04 2000-06-26 Halliburton Energy Services, Inc. Method for applying hardfacing material to a steel bodied bit and bit formed by such a method
US6601475B2 (en) 2000-09-22 2003-08-05 Smith International, Inc. Hardfaced drill bit structures and method for making such structures
US6651756B1 (en) * 2000-11-17 2003-11-25 Baker Hughes Incorporated Steel body drill bits with tailored hardfacing structural elements
US6698098B2 (en) 2001-10-10 2004-03-02 Smith International, Inc. Cone erosion protection for roller cone drill bits
US6772849B2 (en) 2001-10-25 2004-08-10 Smith International, Inc. Protective overlay coating for PDC drill bits
US6745645B2 (en) * 2002-02-27 2004-06-08 Smith International, Inc. Enhanced gage protection for milled tooth rock bits
US7625521B2 (en) 2003-06-05 2009-12-01 Smith International, Inc. Bonding of cutters in drill bits
CN201144641Y (zh) * 2007-12-10 2008-11-05 武汉亿斯达工具有限公司 金刚石钻头的主动保径垫结构
US20100193254A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 Halliburton Energy Services, Inc. Matrix Drill Bit with Dual Surface Compositions and Methods of Manufacture
US8943663B2 (en) 2009-04-15 2015-02-03 Baker Hughes Incorporated Methods of forming and repairing cutting element pockets in earth-boring tools with depth-of-cut control features, and tools and structures formed by such methods
US20100282026A1 (en) 2009-05-11 2010-11-11 Baker Hughes Incorporated Method and system for automated earth boring drill bit manufacturing
CN201588550U (zh) * 2009-11-03 2010-09-22 陕西金刚石油机械有限公司 一种阶梯螺旋刀翼式pdc钻头
US8991471B2 (en) * 2011-12-08 2015-03-31 Baker Hughes Incorporated Methods of forming earth-boring tools
US9289864B2 (en) 2012-02-15 2016-03-22 Varel International, Ind., L.P. Method for repairing or reinforcing cutter pockets of a drill bit

Also Published As

Publication number Publication date
US20160158894A1 (en) 2016-06-09
CN107206520B (zh) 2020-03-17
CN107206520A (zh) 2017-09-26
CA2970304A1 (en) 2016-06-16
CA2970304C (en) 2019-12-31
EP3594441A1 (en) 2020-01-15
EP3230550B1 (en) 2020-02-05
MX2017007604A (es) 2017-10-02
WO2016094468A1 (en) 2016-06-16
RU2017122414A3 (ru) 2019-05-08
EP3230550A4 (en) 2018-09-12
RU2716660C2 (ru) 2020-03-13
EP3230550A1 (en) 2017-10-18
SA517381693B1 (ar) 2022-11-25
US10005158B2 (en) 2018-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016518254A5 (ru)
ATE508816T1 (de) Werkzeuge mit thermomechanisch verändertem arbeitsbereich und verfahren zur formung solcher werkzeuge
RU2017122414A (ru) Буровые инструменты с точным расположением и ориентацией паза под режущий элемент и сопутствующие способы
Kolkwitz et al. Experimental and numerical analysis of the surface integrity resulting from outer-diameter grind-hardening
EP3195978A3 (de) Verfahren zum herstellen von werkzeugen zum spanen mit geometrisch unbestimmter schneide
JP2013209709A5 (ja) めっき部品の製造方法およびシリンダ装置の製造方法
ES2354053T8 (es) Procedimiento de fabricación de una prenda de protección.
CN103551827A (zh) 一种车刀的制作方法
Lazic et al. Application of hard-facing in reparation of damaged forging dies
HRP20170258T1 (hr) Postupak proizvodnje oštrica za rezanje
Parlak et al. Investigation of tool life in turning of AISI D6 steel
Xu et al. Effect of post-welding heat treatment on wear resistance of cast-steel die with surfacing layer
Ťavodová et al. The Research of Options for the Innovation Heat Treatment of the Tools for Coinage in Or-der to Increase their Lifetime
KR101209617B1 (ko) 플라즈마 절단용 전극 및 그의 제조방법
Semenovsky Estimating criteria of parts warping during heat treatment
Sharma et al. Effect of current and deep cryogenic treated EDM electrodes on surface roughness of AISI D3 steel
ZHANG et al. Effect of Grinding Fluid Parameters on Microstructure Damage of Grinding Hardening Surface
RU2582840C1 (ru) Способ индукционного упрочнения почвообрабатывающего рабочего органа
JP2015200218A5 (ru)
CN106637069B (zh) 一种工矿刀具材料的复合热处理工艺
RU2015145477A (ru) Способ восстановления частично удаленного упрочненного слоя стальных деталей
CZ2014120A3 (cs) Způsob vytvoření martenzitické struktury v dutině vřetene
RU2016145905A (ru) Способ изготовления орнамента, выполненного из драгоценного металла, и орнамент, изготовленный таким образом
Xu et al. Effect of post weld heat treatment on wear resistance of hot forging cast steel die coated with surfacing layer
CN103084563B (zh) 一种修补普通碳钢机械零件表面损伤的方法