[發(fā)明專利]熔鑄式金剛石鉆頭

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610134673.1
• 申請(qǐng)日: 2006-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN101200997A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于貴生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 于貴生
• 主分類號(hào): E21B10/46
• 分類號(hào): E21B10/46;B22D19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域：

本專利溶鑄式金剛石鉆頭，是屬于超硬材料切削工具范疇。

背景技術(shù)：

目前國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)上，金剛石鉆頭，不論是用于工程作業(yè)中的金剛石工程薄壁鉆，還是地質(zhì)鉆探用的金剛石地質(zhì)鉆，都是采用金屬做粘結(jié)劑的燒結(jié)型金剛石鉆頭，或者電鍍式金剛石鉆頭，再或者用低熔點(diǎn)金屬做粘結(jié)劑的釬焊式金剛石鉆頭，都各有優(yōu)缺點(diǎn)。例如，金屬粉末做粘結(jié)劑的燒結(jié)式金剛石鉆頭，由于受金屬粉末配方成份的影響外，還有燒結(jié)溫度，溫度升降速率，保溫時(shí)間的長(zhǎng)短，以及在爐內(nèi)所處的位置等多種因素的綜合影響，即使是同樣成份，同一爐的產(chǎn)品，質(zhì)量也很難完全一致；而且能耗量高，設(shè)備昂貴。電鍍金剛石，在工作過程中，冷卻水供應(yīng)不及時(shí)，即會(huì)使鉆頭嚴(yán)重受損或失效，而且壽命較短。如果加厚鍍層，不但成倍的延長(zhǎng)電鍍時(shí)間，而且還易起層脫落，并從第二層起有切削鋒利度嚴(yán)重下降的弊病。釬焊金剛石鉆頭，因目前應(yīng)用的釬焊料熔點(diǎn)較低，需要更充足的冷卻水供應(yīng)才能工作，并且不適宜鉆切堅(jiān)硬的花崗石材料。

發(fā)明內(nèi)容：

本專利的目的，就是要提供一種能夠克服上述缺欠的，結(jié)構(gòu)合理，加工容易，壽命更長(zhǎng)、更鋒利，精度又更高的新式熔鑄式金剛石鉆頭。

本專利的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：在鉆頭的鋼制基體上，直接車制出專門的園環(huán)形熔鑄槽，在槽內(nèi)放入金屬的合金粉末，其成份為銅、錫、鋁、鎳、鐵硼等，并加入金剛石與炭化硅、氧化硅顆粒，(一般目數(shù)可選用30-80目)。送入真空或有氫、氮、氬等惰性氣體氛圍中，在680℃-780℃的溫度下熔鑄5-8分鐘，硼是銅、錫、鋁、鐵、鎳合金與鋼鐵基體的粘結(jié)劑，并使其與鐵鎳等難溶金屬有化學(xué)鏈連接，使機(jī)械鑲包金剛石的鑲嵌能力提高，使鑲嵌牢固又易于金剛石出刃，而使鉆削更鋒利，又延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命，而直接車制的環(huán)形熔鑄槽又保證了鉆頭有更高的加工精度，一般可控制在0.05mm的范圍內(nèi)。是燒結(jié)和釬焊鉆頭無法比的。

附圖說明：

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本專利進(jìn)一步說明。

圖1，是熔鑄式金剛石鉆頭的剖視視意圖。

圖中1是熔鑄式金剛石鉆頭的金屬鋼基體，2是熔鑄槽，3是熔鑄槽的邊框，4是金屬粉末與金剛石混合料，5是配接口。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示的熔鑄式金剛石鉆頭，是在鉆頭鋼基體(1)上，直接制出了帶熔鑄槽邊框(3)的熔鑄槽(2)，在熔鑄槽(2)內(nèi)放入配好的金屬粉末，碳化硅與金剛石顆粒的混合料(4)，壓實(shí)之后送入真空爐或氣體保護(hù)加溫爐內(nèi)，在680℃-980℃的溫度范圍，熔鑄5-8分鐘，即可出爐自然冷卻。冷卻后，用機(jī)械加工的方法去掉熔鑄邊框(3)，在配接口(5)處，焊上鉆桿，即制成了熔鑄式金剛石鉆頭成品。

按上述實(shí)施技術(shù)方案，可以制成工程薄壁鉆、地質(zhì)鉆、深井鉆等金剛石鉆頭。它比燒結(jié)式節(jié)省能源，而且鋒利；比多層電鍍式金剛石鉆頭，節(jié)省大量的制造時(shí)間，而且金剛石結(jié)合牢固；比釬焊金剛石鉆頭，制造成本低1倍，并適應(yīng)鉆堅(jiān)硬的花崗石和鋼筋混凝土構(gòu)件，即使干鉆(不加冷卻水)也有一定的耐受力，克服了電鍍和針焊金剛石鉆頭無法承受干鉆的弊病。