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钻头行业发展现状(钻头行业发展现状调查)

2023-10-27 9191 0 评论 行业动态


  

本文目录

  

  1. 硬质合金行业现在发展前景怎样
  2. 国内外切削具发展现状及性能分析
  3. 钻床工前景怎么样,以后怎么发展

2018年硬质合金行业产品需求现状及发展趋势分析,切削工具领域仍旧是大头

硬质合金产品分类

  

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金产品主要以碳化钨为硬质相、钴为粘结相,经球磨、喷雾制粒、压制、烧结制得,具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性,硬质合金号称“工业牙齿”,主要用于切削工具、冲压工具、模具、采矿和筑路工程机械等领域。

  

硬质合金按成分分类可分为钨钴合金、钨钛钴合金、钨钛钽(铌)钴合金、碳化钛基合金和涂层合金。

  

硬质合金按用途分类可分为切削工具、地质矿山工具、模具、结构零件、耐磨零件、耐高压高温用腔体和其他用途。

  

硬质合金主要应用在切削刀具、矿用工具、模具和耐高压高温甩腔体等方面,其中切削刀具和矿用工具比例分别占到了硬质合金应用的33%和25%。切削刀具中,硬质合金主要作为刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材以及难加工的材料等,切削加工主要依托机床来实现。矿用工具方面,硬质合金主要作为凿岩工具、采掘工具、钻探工具,在矿产、石油开采、基础设施建设等方面发挥重要作用。

  

切削刀具下游应用非常广泛,目前国内对切削刀具产品有较大需求的重点客户主要有:汽车工业企业;航空、航天、兵器、船舶、核工业等十大工业集团;机械、铁路机车、模具、纺织、能源设备、农机、重大成套设备生产制造企业。据统计,世界切削刀具需求中,通用机械和汽车制造约各占35%,航空航天约占10%。

  

近年来,中国切削刀具对硬质合金的需求量逐年提升。据前瞻产业研究院发布的《硬质合金行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2016年,切削刀具对硬质合金的需求量约为9686吨,较上年增长4.15%。预计2017年的需求量将突破1万吨的大关。

  

根据国家规划,到2020年我国将成为汽车、大型飞机、船舶、电子元器件、大规模集成电路、高档数控机床等关键成套设备和先进科学仪器的制造基地,这一切都将极大提升对切削刀具的需求。前瞻估算,到2023年,切削刀具对硬质合金需求量将达到13600吨左右。

  

地质矿山工具领域对硬质合金的需求

  

近年来,中国地质学和矿山行业发展迅速,从而带动了对地质矿山工具行业的需求,地质矿山工具硬质合金需求量也呈增长态势,2016年地质矿山工具行业硬质合金需求量约为7512吨,同比增长4.39%。预计2017年的需求量将增长至8000吨左右。

  

随着煤矿整合的推进,必将产生大量对矿山工具的需求。其他矿产方面,国土资源部发布的《全国矿产资源规划(2016-2020)》明确表示,当前,我国仍处于工业化中期阶段,能源资源需求增速放缓,但需求总量仍将维持高位运行,预计到2020年,我国一次能源消费量约为50亿吨标准煤,铁矿石7.5亿吨标矿,精炼铜1350万吨,原铝3500万吨。受国际矿业市场影响,国内勘查投入趋于下行,但是总体来说,我国对于矿产资源的需求量越来越大,但是国内矿业开采处于下行趋势,之前低产能和粗采集的模式将会逐渐被高产能的开采模式所取代,而对于优质矿山工具的需求将会更大。前瞻产业研究院预测,到2023年,地质矿山工具对硬质合金的需求量将达到1万吨左右。

  

耐高压高温用腔体领域对硬质合金的需求

  

人造金刚石产销量的增长带动了对耐高压高温用腔体的需求,从而也增加了对硬质合金的需求。近年来中国耐高压高温用腔体领域硬质合金需求量不断提升,2005年,需求量仅为1350吨,到2016年约为3070吨,年均增长率在7%以上。预计到2023年,耐高压高温用腔体领域对硬质合金需求量将达到5000吨左右。

  

国内外用于钻探切削具的超硬材料有:天然金刚石、人造金刚石单晶、聚晶、复合片、烧结体等。

  

天然金刚石作为自然界已知物质中最硬的材料,其优异的物理力学性质(硬度、强度、耐磨性、热稳定性)使其作为钻头用切磨材料的首选,但其昂贵的价格以及钻探工艺的发展,促使人们不断研发人工合成的超硬材料,随着材料科学的发展,钻头用切磨材料也得到快速发展,品种从单一发展到多样,而且性能也有较大提高。

  

国外粗粒度(18~25#)人造金刚石各项性能已取得突破,单粒抗压强度平均达到412N;我国在人造金刚石单晶的研究方面,近年来取得了长足进步,应用在钻探行业的人造金刚石40#~80#性能达到国际先进国家技术水平,差距主要在粗粒度金刚石;热稳定聚晶金刚石(三角聚晶系列、圆柱聚晶系列、圆片聚晶系列,图6.1)、聚晶金刚石复合片系列性能也有很大提高,尤其是近几年聚晶金刚石复合片技术的日益成熟,使在软—中硬地层的钻进效率得到极大提高,为超深井钻探碎岩工具的研制提供有利的技术基础和条件。

  

金刚石复合片(PDC)是美国20世纪70年代初开发的一种新型复合超硬材料,是采用金刚石微粉与硬质合金衬底为原料,在超高压高温条件下烧结而成的复合超硬材料,它既具有金刚石的硬度与耐磨性,又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性(图6.2)。GE公司1972~1973年正式进行商品化生产的Compax具有划时代意义,而该公司1976年又推出了专用于石油、天然气的PDC系列产品——Stratapax钻井钻头用PDC,为钻头的研制提供了良好的基础。自此以后许多PDC制造公司在技术创新上也取得了重大进展,其中美国合成公司(US Synthetic)制造的金刚石层更厚、更耐冲击的PDC于20世纪90年代中期进入钻井市场后,使PDC钻头的钻井效果显著提高,1997年该公司即成为市场份额的领头羊。在20世纪80年代江汉油田钻头厂从美国凤凰晶体公司引进了全套合成PDC技术和设备使我国合成PDC技术得到了很大程度的提升,国内也有部分企业开始着手自主研究开发PDC合成的生长法技术。我国郑州三磨所于1987年研制成功PDC并逐步进入钻井市场,虽然产品性能还不完美,但其却以极低廉的价格赢得了我国刚起步的钻头制造业的青睐。1992年郑州新亚复合超硬材料有限公司建成投产后,对PDC的制造技术作了持续不断的改进,使PDC的性能有了长足的进步。在这段时间里,PDC切削齿的金刚石层厚度限制0.6mm左右,这是因为研究者在当时的技术条件下建立了引起切削齿损坏的残余应力和金刚石层厚度之间的关系,在合成过程中,在PDC切削齿内产生了损害残余应力,其大小随着金刚石层厚度的增加而增加,这些应力引起复合片金刚石层碎裂、剥离、分层,从而降低金刚石切削齿的寿命和钻头的效率。到21世纪,“PDC钻头的耐用性取决于切削齿的尺寸和刀片的数量”这一观点被新产品的不断研发而打破。国外的研究者为了提高复合片的自身性能,即复合片的磨耗比、表面的粗糙度、抗冲击韧性和热稳定性,从金刚石层与硬质合金交界面的研究入手,通过研究非平面交界面技术,重新定义了金刚石层厚度与切削齿应力之间的等级关系,为减少金刚石层与硬质合金层间应力,交界面设计为放射槽齿、环形槽齿、爪形(矩形、梯形、波纹)齿。新技术重新确定了远离金刚石层边缘(圆周)的损坏应力的位置,降低了PDC切削齿的应力梯度,材质的改进与切削齿设计的改进减小了对优质切削齿的金刚石层厚度的限制,在不增加残余损坏应力时,允许增加金刚石层的厚度,使其达到2mm或2.5mm,同时应用先进的粉末冶金技术和合成工艺,使金刚石层与硬质合金之间的粘接更为牢固、金刚石层更耐磨。近几年,研制成功的新一代滤钴热稳定PDC切削齿结合了TSP的耐热特性和常规PDC切削齿的可润湿性及机械特性,使PDC钻头性能发生了突破性改变。

  

30多年来PDC在诸多应用领域的卓越表现证明:GE公司最先研制成功的PDC是材料科学领域具有划时代意义的发明。英国De Bees公司晚于GE公司5年直到1977年才研制成功适合于机械加工用的PDC——Syndite,1983年才向市场出售石油、地质钻头专用系列PDC产品Syndrill。美国合成公司于1983年才进入PDC市场,1991年其重点在钻井市场试验与推销其产品,经过卓有成效的研发工作及坚持不懈的努力,使其产品的耐磨性,抗冲击性大为提高,从而使该公司于1997年成为了钻井PDC市场份额的领先者。另外美国梅加金刚石公司(Mega Diamond)、Novatek、丹尼斯工具(Dennis Tool)以及凤凰晶体公司(Phoenix Crystal)也分别向钻头公司及其他钻井工具服务公司或一些定向的终端用户提供PDC、牙轮钻头专用的一些异形PDC齿及轴承用PDC。如今世界上钻井用高品质PDC的主要供货商是合成公司DI(Diamond Innovations即原来的GE公司),E6(Element 6即原来的De Beers)公司,其次是梅加金刚石公司等。国内PDC生产商为新亚、兆丰达、江汉钻头厂。

  

国内与国外复合片的差距主要在于下列3个方面:①耐磨性;②抗冲击韧性;③热稳定性。国内复合片的平均磨耗比为10万~18万;国外的在20万以上;国内复合片的抗冲击韧性平均为300~400J;国外为7400J以上;热稳定性,烧结后(750℃)国内平均下降10%(含耐磨性和抗冲击韧性),国外基本不下降。

  

别的不多说,我是车床工,我在社会闯机械业,干了5年,我看转床适合没技术的人干,深孔舒服点,小孔烦一点,总的来说,工资不高,另外,我以前干的事摇臂和立式,这些工资都不高,适合40多岁的,生活无压力的人干,当然你要想舒服,还能找个干深孔的厂,反正工资不高,技术简单,教一遍就会的、希望干机械,要么往大型机械上发展,要么往高精度去发展,不然没前途,真心的!!!!!!!!!!


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