潜孔钻头复合片球齿的抗冲击性能

王佳亮^1,2，张绍和^1,2，杨昆^1,2

1. 中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室2. 中南大学地球科学与信息物理学院

摘 要：利用CEAST 9340落锤式冲击试验机,通过高周期疲劳方式加载,测试冲击功、球表面积、WC-Co硬质合金球齿衬底厚度及聚晶金刚石层（PCD）层厚度对复合片球齿抗冲击性能的影响;利用ANSYS软件对PCD层厚度对球齿抗冲击性能的影响进行有限元分析;利用JSM-6360LV型扫描电子显微镜对样品断口形貌进行观察。研究结果表明:球齿的冲击破碎率随冲击功的增大而升高,随WC-Co硬质合金球齿衬底厚度增加及PCD层厚度减小而下降;在相同冲击功条件下,增大球齿球表面积则导致冲击破碎率下降;球齿抗冲击性能随WC-Co硬质合金球齿衬底厚度减小及PCD层厚度增加而下降。直径为14 mm和16 mm球齿部分可满足低风压抗冲击性要求但无法满足高风压抗冲击性能要求。

关键词：潜孔钻头;聚晶金刚石球齿;冲击损伤;有限元分析;界面结构;