深部、超深部、および高摩耗性の地層の開発が加速する中、PDC（多結晶ダイヤモンドコンパクト）ドリルビットでは、切削翼、歯座、流路の耐摩耗性と耐侵食性の向上が求められています。
プラズマトランスファーアーク溶接（PTAW）低い希釈率、冶金結合、そして最小限の熱影響部を特徴とするこの技術は、PDCドリルビットの製造および修理における主流の表面強化ソリューションとして台頭しています。この技術により、石油・ガス会社は掘削速度の向上、ビット交換頻度の削減、そして全体的なコストの最適化を実現できます。
PDCドリルビットとは何ですか？なぜ表面強化が必要なのですか？
PDCドリルビットは、PDCブレードによる連続的な削岩によって岩石を破砕する固定カッタービットです。その構造には、カッティングウィング、PDCブレード、ノズル、掘削屑排出チャネルなどの主要部品が含まれています。シェール層などの地層では非常に優れた性能を発揮します。しかし、固形分含有量が高く、激しい摩耗性侵食を受ける掘削流体中では、フルート/歯座が摩耗や侵食損傷を起こしやすく、その結果、掘削速度（ROP）と耐用年数に影響を及ぼします。
PTAWの利点
-希釈率が低い（通常2％～5％）合金組成を高度に保持することで、硬度と耐摩耗性の安定性が向上します。
-熱影響部が最小限の冶金接合: 強力な接着強度と優れた剥離耐性を備え、基材の微細構造への影響を最小限に抑えるため、精密な荷重支持領域に最適です。
-自動化と CNC の互換性:ロボット/CNC システムと簡単に統合できるため、一貫した成形を実現し、大量生産が可能になります。
PDCドリルビットの代表的な用途
1. 切削翼の耐摩耗層被覆
切断翼と流路の上流表面に PTAW クラッディングを実施して、研磨侵食と砂を運ぶ流れ侵食に対する耐性を強化し、翼表面とエッジの劣化を遅らせます。
2. PDC歯ホルダー/ブレード周辺補強
歯ホルダーの周囲に硬質金属をクラッディングすることで、基板の変形による刃の緩みや外れのリスクが軽減され、刃先の保持安定性が向上します。
3. 修理と再生
摩耗したり、部分的に欠けたりしたブレード翼と流路に溶接修理とクラッディング再構築を適用し、形状と耐摩耗性を復元して、コスト効率の高い再製造ターンアラウンドを実現します。
PTAW は業界でもスタビライザーやドリルツールのハードフェーシングに広く採用されており、その成熟度と再現性が実証されています。
よくある質問（FAQ）
Q1 PTAWテクノロジーとは何ですか？
A: PTAW（プラズマ移行アーク溶接）は、表面クラッディングと強化を行う技術です。プラズマアークを熱源として合金粉末を基材表面に堆積させ、緻密で高硬度の冶金結合層を形成します。その利点は、希釈率が低い（2～5%）、高い結合強度、そしてクラッディング層の厚さを制御できる（1.5～5mm）ことです。
Q2. PTAW が PDC ドリルビットに適しているのはなぜですか?
A: PDC ドリルビットの側面とシートは長期間にわたって高摩耗環境にさらされるため、従来の溶接やスプレーでは剥離や破損が発生しやすくなります。PTAW の冶金結合層は耐摩耗性と耐衝撃性を備えているため、ドリルビットの寿命が大幅に延び、ビット交換の頻度が減ります。
Q3. PTAW 強化 PDC ドリルビットの耐用年数はどのくらいですか?
A: 業界の慣例によれば、強化ビットの寿命は 2 ～ 5 倍に延長され、修理コストは通常、新しいビットの 20 ～ 40% となり、パフォーマンスを維持しながら全体的な掘削コストを大幅に削減します。
Q4 PTAW は PDC ドリルビットのろう付けまたはマトリックス特性に影響しますか?
A: プロセスパラメータと入熱量を適切に制御し、冷却および断熱対策を講じることで、基板組織とブレードのろう付け品質への悪影響を回避できます。一般的には、ブレード組立前に広範囲の溶融クラッディングを完了し、ブレードを装着した後に必要な補強のみを行うことが推奨されます。
PDCドリルビットへのPTAW溶接技術の適用についての詳細、または特定の修理ニーズについてご相談するには、お問い合わせ! 当社の専門家チームは、お客様の特定のアプリケーションに合わせてカスタマイズされたソリューションを提供いたします。
投稿日時: 2025年9月4日