一種射孔彈藥型罩材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種射孔彈藥型罩材料。其是由鎢粉、銅鉛合金粉、銅粉和石墨組配而成。本發(fā)明的藥型罩材料具有較高的密度、良好的流動性和成形性，大幅降低了配方中的物理分層，進而使的藥型罩具備了高密度、高延展性和高密度均勻性的特性。在相同試驗條件下，這種配方的藥型罩在混凝土靶中試驗中的穿孔深度比傳統(tǒng)普通聚能射孔彈提高80%～100%。
【專利說明】一種射孔彈藥型罩材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于射孔彈藥型罩【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種射孔彈藥型罩材料，該藥型罩材料尤其適用于混凝土靶的穿透。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的普通藥型罩材料主要以銅基為主的粉末冶金材料，由于這種粉末藥型罩材料的密度較低，因此藥型罩所形成的射流對混凝土靶的穿孔深度也比較低。也有的粉末藥型罩材料中雖然含有一定的鎢粉，密度有所提高，但這種藥型罩材料的密度均勻性、材料延展性卻又比較低，使得最終形成的射流對混凝土靶的穿孔深度也同樣比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種射孔彈藥型罩材料。
[0004]為此本發(fā)明提供的射孔彈藥型罩材料是由鎢粉、銅鉛合金粉和銅粉三者的混合粉與石墨組成；
[0005]所述鎢粉、銅鉛合金粉和銅粉三者的混合粉中各原料的質(zhì)量百分比為:鎢粉60%~80%、銅鉛合金粉10%~30%、銅粉5%~20%，且三者的質(zhì)量百分比之和為100% ；
[0006]所述石墨的 添加量是鶴粉、銅鉛合金粉和銅粉三者的混合粉質(zhì)量的0.3%-1% ；
[0007]本發(fā)明的其他技術(shù)特征為:
[0008]所述鎢粉的粒度分布為O μ m~500 μ m。
[0009]所述鎢粉的粒度分布為:
[0010]粒度不大于38 μ m鎢粉的體積占鎢粉總體積的40%~60% ；
[0011 ] 粒度大于38 μ m且不大于74 μ m鎢粉的體積占鎢粉總體積的15%~35% ；
[0012]粒度大于74 μ m且不大于500 μ m鎢粉的體積占鎢粉總體積的10%~30%。
[0013]所述銅鉛合金粉中鉛粉的質(zhì)量百分比為20%_30%、銅粉的質(zhì)量百分比為70%_80%。
[0014]所述銅鉛合金粉的粒度分布為O μ m~700 μ m。
[0015]所述銅鉛合金粉的粒度分布為:
[0016]粒度不大于147 μ m銅鉛合金粉的體積占銅鉛合金粉總體積的5%~20% ；
[0017]粒度大于147 μ m且不大于350 μ m銅鉛合金粉的體積占銅鉛合金粉總體積的50% ~70% ；
[0018]粒度大于350 μ m且不大于700 μ m銅鉛合金粉的體積占銅鉛合金粉總體積的20% ~40%。
[0019]所述銅粉的粒度分布為O μ m~500 μ m。
[0020]所述銅粉的粒度分布為:
[0021 ] 粒度不大于60 μ m銅粉的體積占銅粉總體積的5%~25% ；
[0022]粒度大于60 μ m且不大于147 μ m銅粉的體積占銅粉總體積的60%~80% ；
[0023]粒度大于147 μ m且不大于500 μ m銅粉的體積占銅粉總體積的15%~35%。[0024]所述的石墨為F-OO膠體石墨。[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0026](I)該配方中使用的金屬鎢粉為超細多面體材料，該鎢粉材料由不同粒度規(guī)格的粉末體組合而成。該鎢粉材料不僅可以承載更多的射流能量，而且能與配方組份內(nèi)的其它粉末體能更好的混合，使得混合后的粉末體整體具有更好的均質(zhì)性和致密性。
[0027](2)該配方中的使用的銅鉛合金粉為一種不規(guī)則形狀的雙功能材料，該雙功能材料由不同粒度規(guī)格的粉末體搭配組成。該銅鉛粉合金粉材料不僅保留了原來銅本身所具有的良好延展性，而且大幅降低了粉末體顆粒間的摩擦力，增加了顆粒間潤滑性，從而增加了粉末體的流動性和成形性，使顆粒間得到充分的混合。
[0028](3)該配方中的銅粉材料由不同粒度規(guī)格的粉末體組成，該銅粉材料枝狀表面形狀使得粉末體整體內(nèi)部具有更高的聯(lián)接強度和延展性，使得藥型罩所形成射流具有較高的連續(xù)性和抗斷性。
[0029]本發(fā)明的藥型罩材料具有良好的流動性和成形性，大幅降低了配方中的物理分層，進而使的藥型罩具備了高密度、高延展性和高密度均勻性的特性。在相同試驗條件下，這種配方的藥型罩在混凝土靶中試驗中的穿孔深度比傳統(tǒng)普通聚能射孔彈提高80%~
100% O
【具體實施方式】
[0030]為了使射孔彈獲得比較高的穿孔深度，藥型罩必須具有高密度、高延展性和良好的密度均勻性的要求。藥型罩的密度和穿孔深度具有正相關(guān)的關(guān)系，高密度的藥型罩材料所形成射流的穿孔深度也越高；藥型罩材料的延展性可以使形成的射流拉伸更長而不斷裂，同樣可以提高射流的穿孔深度；而藥型罩材料密度均勻性可以保證形成的射流具有較高的直線度和準直性，從而得到更高的穿孔深度。
[0031]本發(fā)明所采用藥型罩材料主要以超細多面體鎢粉為主，同時含有雙功能合金材料銅鉛合金粉以及少量銅粉，并添加少量的添加劑石墨組合而成。該藥型罩材料，具有較高的密度、良好的流動性和成形性，大幅降低了配方中的物理分層，進而使的藥型罩具備了高密度、高延展性和高密度均勻性的特性。
[0032]以下是發(fā)明人提供的實施例，以對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步解釋說明。
[0033]實施例1:
[0034]該實施例的藥型罩材料組分為:鎢粉60%、銅鉛合金粉25%、銅粉15% ;石墨添加量占鎢粉、銅鉛合金粉和銅粉總質(zhì)量的0.5%。
[0035]其中:
[0036]鎢粉的粒度分布為:粒度不大于38 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的40%、粒度大于38 μ m且不大于74 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的35%、粒度大于74 μ m且不大于500 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的25%。
[0037]銅鉛合金粉中鉛粉的質(zhì)量百分比為20%、銅粉的質(zhì)量百分比為80% ;銅鉛合金粉的粒度分布為:粒度不大于147 μ m的銅鉛合金粉體積占銅鉛合金粉總體積的20%、粒度大于147 μ m且不大于350 μ m的銅鉛合金粉體積占銅鉛合金粉總體積的60%、粒度為大于350 μ m且不大于700 μ m的銅鉛合金粉體積占銅鉛合金粉總體積的20%。[0038]銅粉的粒度分布為:粒度不大于60 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的5%、粒度大于60 μ m且不大于147 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的80%、粒度大于147 μ m且不大于500 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的15%。
[0039]采用該實施例的藥型罩材料進行如下試驗:
[0040]試驗條件和方法:試驗的射孔彈型號為穿孔深度與國標相當?shù)某Ｒ?guī)DP46HMX39-1射孔彈，使用該配方材料的藥型罩后，其他條件不變，裝配102型射孔槍中進行混凝土靶試驗。試驗方法為GB/T 20488-2006《油氣井聚能射孔器材性能試驗方法》。
[0041]試驗結(jié)果:穿孔深度(經(jīng)方差計算)為1023mm，比國標GB/T 20489-2006《油氣井聚能射孔器材通用技術(shù)條件》要求的穿孔深度提高穿孔深度提高86%。
[0042]實施例2:
[0043]該實施例的藥型罩材料組分為:鶴粉80%、銅鉛合金粉10%、銅粉10% ;石墨添加量占鎢粉、銅鉛合金粉和銅粉總質(zhì)量的0.8%。
[0044]其中:
[0045]鎢粉的粒度分布為:粒度不大于38 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的60%、粒度大于38 μ m且不大于74 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的30%、粒度大于74 μ m且不大于500 μ m的鶴粉體積占鶴粉總體積的10%。
[0046]銅鉛合金粉中鉛粉的質(zhì)量百分比為30%、銅粉的質(zhì)量百分比為70% ;銅鉛合金粉的粒度分布為:粒度不大于147μπι的銅鉛合金粉體積占銅鉛合金粉總體積的5%、粒度大于147 μ m且不大于350 μ m銅鉛合金粉的體積占銅鉛合金粉總體積的70%、粒度大于350 μ m且不大于700 μ m的銅鉛合金粉體積占銅鉛合金粉總體積的25%。
[0047]銅粉的粒度分布為:粒度不大于60 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的25%、粒度大于60 μ m且不大于147 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的60%、粒度大于147 μ m且不大于500 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的15%。
[0048]采用該實施例的藥型罩材料進行如下試驗:
[0049]試驗條件和方法:試驗的射孔彈型號為穿孔深度與國標相當常規(guī)DP46HMX39-1射孔彈，使用該配方材料的藥型罩后，其他條件不變，裝配114型射孔槍中進行混凝土靶試驗。試驗方法為GB/T 20488-2006《油氣井聚能射孔器材性能試驗方法》。
[0050]試驗結(jié)果:穿孔深度(經(jīng)方差計算)為1278mm，比國標GB/T 20489-2006《油氣井聚能射孔器材通用技術(shù)條件》要求的穿孔深度提高穿孔深度提高106%。
[0051]實施例3:
[0052]該實施例的藥型罩材料組分為:鶴粉70%、銅鉛合金粉25%、銅粉5% ;石墨添加量占鎢粉、銅鉛合金粉和銅粉總質(zhì)量的0.3%。
[0053]其中:
[0054]鎢粉的粒度分布為:粒度不大于38 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的50%、粒度大于38 μ m且不大于74 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的20%、粒度大于74 μ m且不大于500 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的30%。
[0055]銅鉛合金粉中鉛粉的質(zhì)量百分比為25%、銅粉的質(zhì)量百分比為75% ;銅鉛合金粉的粒度分布為:粒度不大于147 μ m的銅鉛合金粉體積占銅鉛合金粉總體積的15%、粒度大于147 μ m且不大于350 μ m銅鉛合金粉的體積占銅鉛合金粉總體積的50%、粒度大于350 μ m且不大于700 μ m的銅鉛合金粉體積占銅鉛合金粉總體積的35%。
[0056]銅粉的粒度分布為:粒度不大于60 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的15%、粒度大于60 μ m且不大于147 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的70%、粒度大于147 μ m且不大于500 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的15%。
[0057]采用該實施例的藥型罩材料進行如下試驗:
[0058]試驗條件和方法:試驗的射孔彈型號為穿孔深度與國標相當常規(guī)DP46HMX39-1射孔彈，使用該配方材料的藥型罩后，其他條件不變，裝配102型射孔槍中進行混凝土靶試驗。試驗方法為GB/T 20488-2006《油氣井聚能射孔器材性能試驗方法》。
[0059]試驗結(jié)果:穿孔深度(經(jīng)方差計算)為1073mm，比國標GB/T 20489-2006《油氣井聚能射孔器材通用技術(shù)條件》要求的穿孔深度提高穿孔深度提高95%。
[0060]實施例4:
[0061]該實施例的藥型罩材料組分為:鎢粉60%、銅鉛合金粉20%、銅粉20% ;石墨添加量占鎢粉、銅鉛合金粉和銅粉總質(zhì)量的1%。
[0062]其中:
[0063]鎢粉的粒度分布為:粒度不大于38 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的60%、粒度大于38 μ m且不大于74 μ m的鶴粉體積占鶴粉總體積的15%、粒度大于74 μ m且不大于500 μ m的鎢粉體積占鎢粉總體積的25%。
[0064]銅鉛合金粉中鉛粉的質(zhì)量百分比為23%、銅粉的質(zhì)量百分比為77% ;銅鉛合金粉的粒度分布為:粒度為不大于147 μ m的銅鉛合金粉體積占銅鉛合金粉總體積的6%、粒度大于147 μ m且不大于350 μ m銅鉛合金粉的體積占銅鉛合金粉總體積的54%、粒度大于350 μ m且不大于700 μ m的銅鉛合金粉體積占銅鉛合金粉總體積的40%。
[0065]銅粉的粒度分布為:粒度不大于60 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的5%、粒度大于60 μ m且不大于147 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的60%、粒度大于147 μ m且不大于500 μ m的銅粉體積占銅粉總體積的35%。
[0066]采用該實施例的藥型罩材料進行如下試驗:
[0067]試驗條件和方法:試驗的射孔彈型號為常規(guī)DP46HMX39-1射孔彈(穿孔深度與國標相當)，使用該配方材料的藥型罩后，其他條件不變，裝配114型射孔槍中進行混凝土靶試驗。試驗方法為GB/T 20488-2006《油氣井聚能射孔器材性能試驗方法》。
[0068]試驗結(jié)果:穿孔深度(經(jīng)方差計算)為1223mm，比國標GB/T 20489-2006《油氣井聚能射孔器材通用技術(shù)條件》要求的穿孔深度提高穿孔深度提高97%。
【權(quán)利要求】
1.一種射孔彈藥型罩材料，其特征在于，該射孔彈藥型罩材料是由鎢粉、銅鉛合金粉和銅粉三者的混合粉與石墨組成； 所述鎢粉、銅鉛合金粉和銅粉三者的混合粉中各原料的質(zhì)量百分比為:鎢粉60%~80%、銅鉛合金粉10%~30%、銅粉5%~20%，且三者的質(zhì)量百分比之和為100% ； 所述石墨的添加量是鎢粉、銅鉛合金粉和銅粉三者混合粉質(zhì)量的0.3%-1%。
2.如權(quán)利要求1所述的射孔彈藥型罩材料，其特征在于，所述鎢粉的粒度分布為O μ m ~500 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的射孔彈藥型罩材料，其特征在于，所述鎢粉的粒度分布為: 粒度不大于38 μ m鎢粉的體積占鎢粉總體積的40%~60% ； 粒度大于38 μ m且不大于74 μ m鎢粉的體積占鎢粉總體積的15%~35% ； 粒度大于74 μ m且不大于500 μ m鎢粉的體積占鎢粉總體積的10%~30%。
4.如權(quán)利要求1所述的射孔彈藥型罩材料，其特征在于，所述銅鉛合金粉中鉛粉的質(zhì)量百分比為20%-30%、銅粉的質(zhì)量百分比為70%-80%。
5.如權(quán)利要求1所述的射孔 彈藥型罩材料，其特征在于，所述銅鉛合金粉的粒度分布 O μ m ~ 700 μ m。
6.如權(quán)利要求1所述的射孔彈藥型罩材料，其特征在于，所述銅鉛合金粉的粒度分布為: 粒度不大于147 μ m銅鉛合金粉的體積占銅鉛合金粉總體積的5%~20% ； 粒度大于147 μ m且不大于350 μ m銅鉛合金粉的體積占銅鉛合金粉總體積的50%~70% ； 粒度大于350 μ m且不大于700 μ m銅鉛合金粉的體積占銅鉛合金粉總體積的20%~40%。
7.如權(quán)利要求1所述的射孔彈藥型罩材料，其特征在于，所述銅粉的粒度分布為O μ m ~ 500 μ m。
8.如權(quán)利要求1所述的射孔彈藥型罩材料，其特征在于，所述銅粉的粒度分布為: 粒度不大于60 μ m銅粉的體積占銅粉總體積的5%~25% ； 粒度大于60 μ m且不大于147 μ m銅粉的體積占銅粉總體積的60%~80% ； 粒度大于147 μ m且不大于500 μ m銅粉的體積占銅粉總體積的15%~35%。
9.如權(quán)利要求1所述的射孔彈藥型罩材料，其特征在于，所述的石墨為F-OO膠體石墨。
【文檔編號】C22C27/04GK103695749SQ201310644237
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】郭紅軍, 郭驚雷, 謝驪航, 汪長栓, 石健, 王 鋒, 李森元, 鹿毅, 高強 申請人:北方斯倫貝謝油田技術(shù)（西安）有限公司