RU53354U1 - Шарошка - Google Patents
Шарошка Download PDFInfo
- Publication number
- RU53354U1 RU53354U1 RU2005135483/22U RU2005135483U RU53354U1 RU 53354 U1 RU53354 U1 RU 53354U1 RU 2005135483/22 U RU2005135483/22 U RU 2005135483/22U RU 2005135483 U RU2005135483 U RU 2005135483U RU 53354 U1 RU53354 U1 RU 53354U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cone
- coating
- tungsten carbide
- cobalt
- teeth
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к буровому инструменту, в частности к шарошечным долотам. Шарошка содержит корпус 1 с породоразрушающими элементами, например зубьями 2 или штырями, выполненный с покрытием на его внешней поверхности. Покрытие выполнено в виде напыленного высокоскоростным газопламенным методом слоя 5 на основе порошка, включающей карбид вольфрама и кобальт или карбид вольфрама и сплав кобальта с хромом. Нанесенное на поверхность корпуса шарошки покрытие, обладая высокими адгезионными характеристиками, предотвращает коррозию, износ и абразивное истирание корпуса шарошки в тяжелых условиях скважинного бурения и, тем самым, значительно увеличивает срок службы шарошки.
Description
Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к буровому инструменту, в частности к шарошечным долотам.
Известна шарошка, содержащая конический корпус с покрытием на его внешней поверхности и жестко соединенные с ним породоразрушающие элементы, в виде фрезерованных зубьев. Покрытие выполнено в виде наплавки твердым сплавом, включающей множество покрытых алмазных частиц и множество частиц карбида вольфрама, расположенных в материале связки, выбранным из группы, которая включает в себя кобальт, никель, медь, железо и их сплавы (Патент РФ. №2167262, кл. Е 21 В 10/50, опубл. 2001 г.)
Известное покрытие долговременно защищает поверхность корпуса шарошки от истирания, что способствует обеспечению стабильности соединения фрезерованных зубьев с корпусом шарошки на протяжении всего срока ее работы. Вместе с тем, известное решение обладает следующими недостатками.
Покрытие наносится путем наплавки или другой технологии (сварки, лазерной сварки, плазменного напыления и/или газопламенного напыления), объединеной с наплавкой карбида вольфрама или другими видами наплавки или оплавления. Как известно, наплавка или оплавление производится при высоких температурах, поэтому в процессе нанесения покрытия перегревается основная деталь, что приводит к деформации и разупрочнению основного металла, из которого выполнен корпус шарошки. Кроме того, при оплавлении частиц возникает много окислов, что также снижает адгезионные и коррозионные характеристики покрытия.
Задачей заявленного решения, является создание такого покрытия на поверхности корпуса шарошки, которое бы, обладая высокими адгезионными характеристиками, предотвращало коррозию, износ и абразивное истирание
корпуса шарошки в тяжелых условиях скважинного бурения и, тем самым, позволило бы увеличить срок службы шарошки и избежать нежелательного отделения породоразрушающих элементов от ее корпуса.
Задача решается тем, что у шарошки, содержащей корпус с породоразрушающими элементами, например зубьями или штырями, выполненный с покрытием на его внешней поверхности, покрытие выполнено в виде напыленного высокоскоростным газопламенным методом слоя на основе порошка, включающего карбид вольфрама и кобальт или карбид вольфрама и сплав кобальта с хромом.
Нанесение покрытия на поверхность корпуса шарошки высокоскоростным газопламенным методом позволяет существенно повысить адгезионные характеристики (до значений свыше 80 МПА), а также произвести покрытие корпуса при низкой температуре (≈120°), которая никак не повлияет на основной материал корпуса.
Состав покрытия, включающего карбид вольфрама и материал связки, в качестве которого выбирают или хром или сплав кобальт-хром, обеспечивает долговременную устойчивость к коррозии и абразивному истиранию в ходе скважинных операций бурения. Если работа шарошки производится в особо агрессивных средах, включающих кислый компонент, например, соли кислот, то в качестве материала связки выбирается сплав кобальта с хромом. В остальных случаях в качестве материала связки достаточно использование кобальта.
На чертеже в качестве примера представлена коническая шарошка, содержащая корпус 1 с породоразрушающими элементами, выполненными в виде выфрезерованных зубьев 2. Породоразрушающие элементы шарошки могут быть также выполнены в виде твердосплавных вставных зубков или штырей. Шарошка установлена на несущем рычаге 3 посредством шпинделя 4 с возможностью вращения. Конусные шарошки обычно изготовляют из прочного и пластичного стального сплава, имеющего высокую прочность,
хорошую ударную вязкость и приемлемую обрабатываемость и, вместе с тем не обеспечивающего долговременную стабильность режущих поверхностей, так как такие сплавы подвержены быстрому износу при скважинных операциях бурения.
Для увеличения скважинного срока службы шарошки на внешнюю поверхность ее корпуса 1 между зубьями 2 нанесено защитное покрытие из твердого износостойкого материала. Покрытие выполнено в виде напыленного слоя 5 на основе порошка, каждая из частиц которого включает в себя частицы карбида вольфрама, диспергированные в материале связки, в качестве которого выбирается либо кобальт либо сплав кобальта с хромом. В качестве карбида вольфрама может быть использован карбид моновольфрама (WC), карбид бивольфрама (W2C) или маркрокристаллический карбид вольфрама.
Слой 5 нанесен на поверхность корпуса 1 методом высокоскоростного газопламенного напыления, позволяющего производить покрытие при температуре 120°, не объединяя его со сварочными методами наплавки или оплавления. Процесс высокоскоростного газопламенного напыления осуществляется за счет использования энергии сверхзвуковой газовой струи, образующейся в результате сгорания газообразного пропана в воздухе. В процессе напыления температура частиц порошка ниже температуры плавления, а их скорость достигает значений свыше 800 м/с. Относительно низкая температура газовой струи и отсутствие свободного кислорода обеспечивают низкое содержание оксидов в покрытии. Частицы порошка покрытия, обладая высокой кинетической энергией при соударении с поверхностью корпуса шарошки (и переходе кинетической энергии в тепловую) образуют металлическую связь с материалом, из которого он выполнен. Адгезия покрытия к материалу корпуса шарошки превышает 80 МПА, а пористость составляет менее 0,3%.
При работе шарошки в составе шарошечного бурового долота покрытие, обладающее высокой стойкостью к абразивному истиранию и
износу и коррозионной стойкостью долговременно защищает поверхность корпуса от истирания, особенно в местах стыков с зубьями, что практически исключает отделение зубьев от корпуса шарошки.
Полезная модель позволяет значительно увеличить скважинный срок службы шарошки.
Claims (1)
- Шарошка, содержащая корпус с породоразрушающими элементами, например зубьями или штырями, выполненный с покрытием на его внешней поверхности, отличающаяся тем, что покрытие выполнено в виде напыленного высокоскоростным газопламенным методом слоя на основе порошка, включающего карбид вольфрама и кобальт или карбид вольфрама и сплав кобальта с хромом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135483/22U RU53354U1 (ru) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Шарошка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135483/22U RU53354U1 (ru) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Шарошка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU53354U1 true RU53354U1 (ru) | 2006-05-10 |
Family
ID=36657643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005135483/22U RU53354U1 (ru) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | Шарошка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU53354U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531653C2 (ru) * | 2008-12-23 | 2014-10-27 | Отис Элевэйтор Компани | Восстановление шкивного покрытия в лифтовой шахте |
RU188490U1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-04-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Шарошка бурильного долота |
RU2719867C2 (ru) * | 2015-03-26 | 2020-04-23 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Шарошечная буровая коронка |
-
2005
- 2005-11-16 RU RU2005135483/22U patent/RU53354U1/ru active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531653C2 (ru) * | 2008-12-23 | 2014-10-27 | Отис Элевэйтор Компани | Восстановление шкивного покрытия в лифтовой шахте |
RU2719867C2 (ru) * | 2015-03-26 | 2020-04-23 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Шарошечная буровая коронка |
RU188490U1 (ru) * | 2018-12-06 | 2019-04-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Шарошка бурильного долота |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8322466B2 (en) | Drill bits and other downhole tools with hardfacing having tungsten carbide pellets and other hard materials and methods of making thereof | |
US5755298A (en) | Hardfacing with coated diamond particles | |
US6124564A (en) | Hardfacing compositions and hardfacing coatings formed by pulsed plasma-transferred arc | |
CN104662252B (zh) | 具有闭合保持环的滚动切割器 | |
US5791422A (en) | Rock bit with hardfacing material incorporating spherical cast carbide particles | |
CN103205749B (zh) | 一种镍基球状碳化钨耐磨耐蚀涂层及其制备方法 | |
CN102453901B (zh) | 在石油钻杆表面制备wc硬质合金耐磨带的方法 | |
EP1739277B1 (en) | Graded hardfacing for drill bits | |
US20080073125A1 (en) | 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 | |
US9353578B2 (en) | Hardfacing compositions, methods of applying the hardfacing compositions, and tools using such hardfacing compositions | |
Kembaiyan et al. | Combating severe fluid erosion and corrosion of drill bits using thermal spray coatings | |
US20110042145A1 (en) | Methods for enhancing a surface of a downhole tool and downhole tools having an enhanced surface | |
GB2352727A (en) | Hardfacing composition for earth boring bits | |
CN101605920A (zh) | 耐磨表面堆焊材料,包括耐磨表面堆焊材料的钻头和钻具,以及用于将耐磨表面堆焊材料施加给钻头和钻具的方法 | |
CN107338438A (zh) | 一种滚刀刀圈的耐磨激光熔覆层及其制备方法 | |
JP2013529250A (ja) | 硬質表面構造およびそれを含む本体 | |
WO2011005403A1 (en) | Wear resistant weld overlay on bearing surfaces in tricone mining rockbits | |
US7032693B2 (en) | Preformed tooth for tooth bit | |
CA1195345A (en) | Powder mixtures for wear resistant facings and products produced therefrom | |
US8617289B2 (en) | Hardfacing compositions for earth boring tools | |
RU53354U1 (ru) | Шарошка | |
US11819913B2 (en) | Wear resistant layer | |
US11808089B2 (en) | Coatings to prevent cutter loss in steel body PDC downhole tools |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20071117 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20090220 |
|
PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20100420 |
|
RH1K | Copy of utility model granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20130118 |