كل من جسم قضيب الحفر المستدق وكتف الساق والكتف سوف يتعرضون للتلف أو الكسر أثناء الحفر. من المعتاد الإشارة إلى كسر الإجهاد لقضيب الحفر المستدق عند 200-400 مم قبل كتف الساق على أنه "فشل عادي" والكسر أو الكسر الهش في مناطق أخرى على أنه "فشل غير طبيعي". عندما تصل القوة الواقعة تحت تأثير قوة خارجية إلى قيمة محددة ، يحدث حدث طبيعي يُعرف باسم الكسر ، مما يؤدي إلى انفصال قطعتين معدنيتين متجاورتين محليًا أو في جميع أنحاء القسم بأكمله. في الهندسة الفعلية ، يُشار إلى الكسر الموضعي للمادة المعدنية على أنه صدع ، وعادةً ما يُشار إلى التمزق الكلي للمادة المعدنية على أنه كسر.
يتأثر إنتاج قضيب الحفر المستدق وحفر الصخور بالعديد من العناصر المعقدة ، وللتكسير العديد من الأسباب الجذرية المختلفة. غالبًا ما يتطلب التركيب الكيميائي للمواد الخام ، وحالة التدحرج ، وإجراءات التصنيع ، والهيكل الهندسي ، وجودة السطح ، والخصائص الميكانيكية ، والبنية المجهرية ، وظروف حفر الصخور المطبقة ، بالإضافة إلى خصائص الكسر العيانية والمجهرية ، تحليلًا علميًا شاملاً. ما هي ملامح كسر إجهاد قضيب الحفر المستدق؟
مجهريًا: 1. كسر جذر الكتف في قصبة الساق
خصائص الكسر
تبرز خاصيتان: الأولى هي كسر التعب مع العديد من نقاط مصدر التعب المحيطة به. تقع نقطة مصدر الكسر الآخر ، وهو هش ، في الزاوية بشكل أساسي.
سبب
1. قوس انتقال شانك الكتفs
نظرًا للتغير المفاجئ في الشكل الهندسي لقسم كتف الساق عند الجذر ، فإن تركيز الإجهاد يحدث ببساطة بالقرب من قوس الانتقال.
2. جودة تزوير
يتأثر عمر خدمة جذور كتف الساق بشكل كبير بجودة الطرق. يفقد العفن صلابته ويعاني من تشوه موضعي عند تسخينه إلى درجة معينة.
3. عملية المعالجة الحرارية
يجب أن يتم التسخين التعريفي والتطبيع بعد التطريق لسد "الفجوة المعدنية" التي خلفها تزوير كتف الساق. سوف تتطور منطقة ذات درجة حرارة منخفضة عند جذر وأمام كتف الساق أثناء التسخين لمنع ارتفاع درجة حرارة الجزء الكبير. يتم إنشاء بيئة درجة حرارة عالية أثناء عملية التطبيع هذه. تنخفض كل من نقطة الخضوع ومقاومة الكسر العادية مع تناقص الصلابة ، مما ينتج عنه ظروف فشل الكسر الطبيعي الهش.
4. جودة كم الحفر الصخري الدورية
الكم الدوار لمثقاب الصخور هو نقطة ضعف. الثقب السداسي الداخلي للكم له حجم كبير بعد الارتداء ، خاصة بعد الاستخدام المطول. ومع ذلك ، فإن الغلاف الدوار لمثقاب الصخور يحتوي على شطب داخلي مستقيم ، وليس مستديرًا ، وعندما يضرب بشكل متكرر جذر كتف الساق ، فإنه يقطع جانبي القوس الانتقالي بشكل متكرر إلى خدوش حادة. يتفاقم تركيز الإجهاد بسبب هذه المسافة البادئة.
2. منتصف كتف الساق مكسور
خصائص الكسر
عادةً ما يكون الكسر في منتصف كتف الساق هو كسر إجهاد داخلي. الكسر سلس.
سبب
1. تغيير قطر الثقب الداخلي المفاجئ
أثناء تشكيل كتف الساق ، يحدث تشوه مزعج حر أولاً ، ويزداد قطر قضيب الحفر المستدق للفتحة الداخلية مع زيادة القطر الخارجي لكتف الساق. ثم ، عندما يلامس الجزء المعدني المزعج جدار التجويف الداخلي للقالب ، فإن تدفق المعدن إلى الخارج يتلقى انسدادًا ويتغير إلى اتجاه الفتحة الداخلية بمقاومة أقل ، مما يؤدي إلى زيادة سماكة الجدار وتقليل قطر الفتحة الداخلية.
2. إن التعلق الضعيف للأنبوب الداخلي بالقاعدة الفولاذية يتسبب في أن تأخذ الفتحة الداخلية شكل البوق.
يتشكل ثقب "متوهج" في وسط كتف ساق قضيب الحفر المدبب أثناء الحفر بسبب اضطراب موضعي لأنبوب البطانة. يجعل ثقب الماء "المتوهج" من السهل تركيز الضغوط الشديدة ، وهذا ، جنبًا إلى جنب مع طبقة نزع الكربنة على الجدار الداخلي للقاعدة ، سيؤدي إلى قوة إجهاد أقل. يتم إنشاء مصدر صدع التعب بفعل إجهاد الشد (الانضغاطي) ، وينتشر شعاعيًا إلى الخارج في صلب المصفوفة.
