鉆頭燒結成形后,鋼體,胎體,金剛石壓力不同固化為一體,由于唇面上金剛石所受壓務不同,直接影響鉆頭的磨損狀況,在承受壓力大的部位,金剛石在周期性震動和壓彎應力作用下極易發生碎裂和折斷,鉆頭胎體也易超前磨損,所以實鉆作業中鉆頭經常發生靠內徑的唇面磨損較大,呈內錐形。微燒鉆頭底唇拉槽位置也靠內徑。據有關部門統計的22只鉆頭中,靠內徑底唇拉槽的有13只,占總數的59%。上述的拉槽或偏磨是與鉆進過程相關的,有時也出現一些反常特例,如鉆頭變成外錐形,這種現象并不難解釋。在實鉆作業中也可得到某些自然的調整,比如靠內徑的鉆頭唇面,雖然受到較大的壓力,可內圓圓周得到的線速度比外圓圓周小,從這個意義上講內圓可以減少磨損。可見,鉆頭的磨損效果是綜合作用的結果。現場使用的鉆頭不是全部變成內喇叭就是這個道理。
鉆頭偏磨或唇面拉槽,在厚壁鉆頭中比較多見,這是由于底唇的冷卻不好和鉆頭底唇上的內外壓差大造成的。在小規格厚壁鉆頭上更明顯,經計算,繩索取心鉆頭的底唇內緣壓務為外緣壓務的1.5—1.7倍,雙管鉆頭為1.3—1.5倍。顯然,設計薄壁鉆頭對減小底唇上的壓力差是有益的。
分析與計算結果表明,現場中發現的鉆頭底唇拉槽多發生在靠近鉆頭的內徑,唇面受力狀態也是相關因素之一。防止和消除鉆頭底唇拉槽和偏磨工作,各有關部門都在進行,筆者認為,較有成效的是采用薄壁鉆頭和對金剛石粘結把持牢固的結合劑配方,活化效果顯著的燒結工藝,來提高底唇金剛石的出刃高度,從而改善底唇的冷卻條件,前者的意義和難度更大。
近期在鉆頭的組裝工藝上進行了一定的工作,如采用特殊的鑲裝辦法,改善底唇的冷卻條件,防止偏磨和巖粉粘糊胎體,造成底唇金剛石和胎體的剝離和脫落,形成溝槽。