一种射孔弹药型罩材料 |
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| 申请号 | CN201310644237.9 | 申请日 | 2013-12-02 | 公开(公告)号 | CN103695749B | 公开(公告)日 | 2016-03-30 |
| 申请人 | 北方斯伦贝谢油田技术(西安)有限公司; | 发明人 | 郭红军; 郭惊雷; 谢骊航; 汪长栓; 石健; 王锋; 李森元; 鹿毅; 高强; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种射孔弹药型罩材料。其是由钨粉、 铜 铅 合金 粉、铜粉和 石墨 组配而成。本发明的药型罩材料具有较高的 密度 、良好的流动性和成形性，大幅降低了配方中的物理分层，进而使的药型罩具备了高密度、高延展性和高密度均匀性的特性。在相同试验条件下，这种配方的药型罩在 混凝土 靶中试验中的穿孔深度比传统普通聚能射孔弹提高80%～100%。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种射孔弹药型罩材料，其特征在于，该射孔弹药型罩材料是由钨粉、铜铅合金粉和铜粉三者的混合粉与石墨组成； |
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| 说明书全文 | 一种射孔弹药型罩材料技术领域背景技术[0002] 传统的普通药型罩材料主要以铜基为主的粉末冶金材料，由于这种粉末药型罩材料的密度较低，因此药型罩所形成的射流对混凝土靶的穿孔深度也比较低。也有的粉末药型罩材料中虽然含有一定的钨粉，密度有所提高，但这种药型罩材料的密度均匀性、材料延展性却又比较低，使得最终形成的射流对混凝土靶的穿孔深度也同样比较低。 发明内容[0005] 所述钨粉、铜铅合金粉和铜粉三者的混合粉中各原料的质量百分比为：钨粉60%～80%、铜铅合金粉10%～30%、铜粉5%～20%，且三者的质量百分比之和为100%； [0006] 所述石墨的添加量是钨粉、铜铅合金粉和铜粉三者的混合粉质量的0.3%-1%； [0007] 本发明的其他技术特征为： [0008] 所述钨粉的粒度分布为0μm～500μm。 [0009] 所述钨粉的粒度分布为： [0010] 粒度不大于38μm钨粉的体积占钨粉总体积的40%～60%； [0011] 粒度大于38μm且不大于74μm钨粉的体积占钨粉总体积的15%～35%； [0012] 粒度大于74μm且不大于500μm钨粉的体积占钨粉总体积的10%～30%。 [0013] 所述铜铅合金粉中铅粉的质量百分比为20%-30%、铜粉的质量百分比为70%-80%。 [0014] 所述铜铅合金粉的粒度分布为0μm～700μm。 [0015] 所述铜铅合金粉的粒度分布为： [0016] 粒度不大于147μm铜铅合金粉的体积占铜铅合金粉总体积的5%～20%； [0017] 粒度大于147μm且不大于350μm铜铅合金粉的体积占铜铅合金粉总体积的50%～70%； [0018] 粒度大于350μm且不大于700μm铜铅合金粉的体积占铜铅合金粉总体积的20%～40%。 [0019] 所述铜粉的粒度分布为0μm～500μm。 [0020] 所述铜粉的粒度分布为： [0021] 粒度不大于60μm铜粉的体积占铜粉总体积的5%～25%； [0022] 粒度大于60μm且不大于147μm铜粉的体积占铜粉总体积的60%～80%； [0023] 粒度大于147μm且不大于500μm铜粉的体积占铜粉总体积的15%～35%。 [0024] 所述的石墨为F-00胶体石墨。 [0025] 与现有技术相比，本发明的优点在于： [0026] （1）该配方中使用的金属钨粉为超细多面体材料，该钨粉材料由不同粒度规格的粉末体组合而成。该钨粉材料不仅可以承载更多的射流能量，而且能与配方组份内的其它粉末体能更好的混合，使得混合后的粉末体整体具有更好的均质性和致密性。 [0027] （2）该配方中的使用的铜铅合金粉为一种不规则形状的双功能材料，该双功能材料由不同粒度规格的粉末体搭配组成。该铜铅粉合金粉材料不仅保留了原来铜本身所具有的良好延展性，而且大幅降低了粉末体颗粒间的摩擦力，增加了颗粒间润滑性，从而增加了粉末体的流动性和成形性，使颗粒间得到充分的混合。 [0028] （3）该配方中的铜粉材料由不同粒度规格的粉末体组成，该铜粉材料枝状表面形状使得粉末体整体内部具有更高的联接强度和延展性，使得药型罩所形成射流具有较高的连续性和抗断性。 [0029] 本发明的药型罩材料具有良好的流动性和成形性，大幅降低了配方中的物理分层，进而使的药型罩具备了高密度、高延展性和高密度均匀性的特性。在相同试验条件下，这种配方的药型罩在混凝土靶中试验中的穿孔深度比传统普通聚能射孔弹提高80%～100%。 具体实施方式[0030] 为了使射孔弹获得比较高的穿孔深度，药型罩必须具有高密度、高延展性和良好的密度均匀性的要求。药型罩的密度和穿孔深度具有正相关的关系，高密度的药型罩材料所形成射流的穿孔深度也越高；药型罩材料的延展性可以使形成的射流拉伸更长而不断裂，同样可以提高射流的穿孔深度；而药型罩材料密度均匀性可以保证形成的射流具有较高的直线度和准直性，从而得到更高的穿孔深度。 [0031] 本发明所采用药型罩材料主要以超细多面体钨粉为主，同时含有双功能合金材料铜铅合金粉以及少量铜粉，并添加少量的添加剂石墨组合而成。该药型罩材料，具有较高的密度、良好的流动性和成形性，大幅降低了配方中的物理分层，进而使的药型罩具备了高密度、高延展性和高密度均匀性的特性。 [0033] 实施例1： [0034] 该实施例的药型罩材料组分为：钨粉60%、铜铅合金粉25%、铜粉15%；石墨添加量占钨粉、铜铅合金粉和铜粉总质量的0.5%。 [0035] 其中： [0036] 钨粉的粒度分布为：粒度不大于38μm的钨粉体积占钨粉总体积的40%、粒度大于38μm且不大于74μm的钨粉体积占钨粉总体积的35%、粒度大于74μm且不大于500μm的钨粉体积占钨粉总体积的25%。 [0037] 铜铅合金粉中铅粉的质量百分比为20%、铜粉的质量百分比为80%；铜铅合金粉的粒度分布为：粒度不大于147μm的铜铅合金粉体积占铜铅合金粉总体积的20%、粒度大于147μm且不大于350μm的铜铅合金粉体积占铜铅合金粉总体积的60%、粒度为大于350μm且不大于700μm的铜铅合金粉体积占铜铅合金粉总体积的20%。 [0038] 铜粉的粒度分布为：粒度不大于60μm的铜粉体积占铜粉总体积的5%、粒度大于60μm且不大于147μm的铜粉体积占铜粉总体积的80%、粒度大于147μm且不大于500μm的铜粉体积占铜粉总体积的15%。 [0039] 采用该实施例的药型罩材料进行如下试验： [0040] 试验条件和方法：试验的射孔弹型号为穿孔深度与国标相当的常规DP46HMX39-1射孔弹，使用该配方材料的药型罩后，其他条件不变，装配102型射孔枪中进行混凝土靶试验。试验方法为GB/T 20488-2006《油气井聚能射孔器材性能试验方法》。 [0041] 试验结果：穿孔深度（经方差计算）为1023mm，比国标GB/T 20489-2006《油气井聚能射孔器材通用技术条件》要求的穿孔深度提高穿孔深度提高86%。 [0042] 实施例2： [0043] 该实施例的药型罩材料组分为：钨粉80%、铜铅合金粉10%、铜粉10%；石墨添加量占钨粉、铜铅合金粉和铜粉总质量的0.8%。 [0044] 其中： [0045] 钨粉的粒度分布为：粒度不大于38μm的钨粉体积占钨粉总体积的60%、粒度大于38μm且不大于74μm的钨粉体积占钨粉总体积的30%、粒度大于74μm且不大于500μm的钨粉体积占钨粉总体积的10%。 [0046] 铜铅合金粉中铅粉的质量百分比为30%、铜粉的质量百分比为70%；铜铅合金粉的粒度分布为：粒度不大于147μm的铜铅合金粉体积占铜铅合金粉总体积的5%、粒度大于147μm且不大于350μm铜铅合金粉的体积占铜铅合金粉总体积的70%、粒度大于350μm且不大于700μm的铜铅合金粉体积占铜铅合金粉总体积的25%。 [0047] 铜粉的粒度分布为：粒度不大于60μm的铜粉体积占铜粉总体积的25%、粒度大于60μm且不大于147μm的铜粉体积占铜粉总体积的60%、粒度大于147μm且不大于500μm的铜粉体积占铜粉总体积的15%。 [0048] 采用该实施例的药型罩材料进行如下试验： [0049] 试验条件和方法：试验的射孔弹型号为穿孔深度与国标相当常规DP46HMX39-1射孔弹，使用该配方材料的药型罩后，其他条件不变，装配114型射孔枪中进行混凝土靶试验。试验方法为GB/T 20488-2006《油气井聚能射孔器材性能试验方法》。 [0050] 试验结果：穿孔深度（经方差计算）为1278mm，比国标GB/T 20489-2006《油气井聚能射孔器材通用技术条件》要求的穿孔深度提高穿孔深度提高106%。 [0051] 实施例3： [0052] 该实施例的药型罩材料组分为：钨粉70%、铜铅合金粉25%、铜粉5%；石墨添加量占钨粉、铜铅合金粉和铜粉总质量的0.3%。 [0053] 其中： [0054] 钨粉的粒度分布为：粒度不大于38μm的钨粉体积占钨粉总体积的50%、粒度大于38μm且不大于74μm的钨粉体积占钨粉总体积的20%、粒度大于74μm且不大于500μm的钨粉体积占钨粉总体积的30%。 [0055] 铜铅合金粉中铅粉的质量百分比为25%、铜粉的质量百分比为75%；铜铅合金粉的粒度分布为：粒度不大于147μm的铜铅合金粉体积占铜铅合金粉总体积的15%、粒度大于147μm且不大于350μm铜铅合金粉的体积占铜铅合金粉总体积的50%、粒度大于350μm |
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