石油钻头自激振荡脉冲喷嘴真空扩散焊接工艺正交试验研究

石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报) 2 0 0 9年 1 2 月 第 3 1卷 第 6期 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y ( J ． J p I ) D e c ． 2 0 0 9 V o 1 ． 3 1 N o ． 6 石 油钻 头 自激 振 荡脉 冲喷 嘴 真 空扩 散 焊接 工 艺 正 交试 验研 究 杨 雄 ( 长江大学机械工程学院， 湖北荆州4 3 4 0 2 3 ) [ 摘 要 ] 针 对 石 油 钻 头 自激 振 荡 脉 冲 喷 嘴 结 构 复 杂 和 制 造 困难 的 问 题 ， 提 出用 “ 模 压 法 分 段 成 形 加 真 空 扩 散 焊 连 接 ” 制 造 的 新 工 艺 。 采用 正 交 试 验 法 ，通 过 极 差 分 析 和 方 差 分 析 ，研 究 了扩 散 焊 接 温 度 、 焊 接 压 力和焊接时间等工艺参数对 自激振荡脉冲 喷嘴焊接 接头抗 剪强度 的影响 ，确 定 了因素的 主次顺序 、因素 的最佳水平组合及扩散焊接的最佳工艺参数。试验结果表明 ，当采用焊接温度 1 0 5 0 ℃、焊接压力 1 2 0 MP a 和 焊 接 时 间 2 0 mi n 的 参 数 组 合 时 ， 可 获 得 强 度 高 、 致 密 性 好 和 耐 冲 蚀 的 焊 接 接 头 ，其 抗 剪 强 度 ≥ 7 5 0 MP a 。该 研 究 可为 选 择 石 油钻 头 自激 振 荡 脉 冲 喷嘴 真 空扩 散 焊接 的 最佳 工 艺 方 案提 供依 据 。 [ 关键词]石油钻头 ；喷嘴； 自激振 荡脉 冲喷嘴 ；真 空扩散焊接 ；正交优化试验 [ 中图分类号]TE 9 2 1 ． 1 0 6 [ 文献标 识码]A [ 文章编号] 1 0 0 0～9 7 5 2 ( 2 0 0 9 )O 6 一 o 1 6 1 一O 4 在 牙轮钻 头和 P DC钻 头上采 用 自激振 荡脉 冲 喷 嘴 ，有 利 于 改 善井 底 流 场 ，提高 破 岩 能力 ，增 加 钻 头进尺 ，提高 机械钻 速 ，从 而降低 钻井成 本 。多年 来 国 内外 在研 制 自激振荡 脉 冲喷 嘴方 面作 了大量 的研 究 试验 工作 ，特别是 在理 论上 探讨 了在钻 井条 件下 射 流压力 和水 功率 衰减 的基本 规律 ，建 立 了射流 到达 井底 水力 能等 的计算模 式 ，为这 种新 型喷 嘴 的设 计 提供 了理论 依据 。各 高校 和工 厂也先 后设 计 出多种 自 激振 荡脉 ......