[發明專利]釬焊法生產金剛石擴孔器的方法

在審

• 申請號: 201210193362.8
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN102729006A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 張志文
• 申請（專利權）人: 張志文
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K1/00;B22F3/12;E21B10/46;E21B10/26
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域：

本發明涉及一種鉆探工程施工用工具的制作方法，特別涉及一種釬焊法生產制造金剛石擴孔器的方法。

背景技術：

金剛石擴孔器是金剛石鉆探施工中必不可少的工具之一，它位于鉆頭和巖芯管之間起到修整孔壁、保持孔內鉆具的穩定性及延長鉆頭使用壽命等作用。

目前，生產制作金剛石擴孔器的方法主要是燒結法和電鍍法兩種。燒結法是將擴孔器鋼體、金屬粉末、金剛石單晶或聚晶一起裝入石墨模具中，在一定的溫度下燒結成型。此種方法對模具、金屬粉末和電能消耗巨大，成本非常高。而且對于大直徑擴孔器的制造更為困難。現在市場上廣泛使用的就是用此方法生產的表鑲金剛石聚晶螺旋擴孔器。

電鍍法生產金剛石擴孔器是在加工好的半成品擴孔器鋼體工作面上用電鍍的方法將金剛石顆粒固結在上面，并鍍以一定厚度的金剛石鍍層。此種方法雖然簡單、成本低，但是污染環境、生產周期長。另外，此種方法制成的擴孔器使用壽命比燒結法生產出的擴孔器低很多。

另外，上述兩種方法在燒結或電鍍完成后，還需將此半成品經過機加工加工成最后的成品，工序復雜。

發明內容：

本發明的目的就在于克服上述現有技術中存在的不足，而提供一種釬焊法生產金剛石擴孔器的方法，該方法生產效率高、節約能源、環保、制作成本低，并且生產出的金剛石擴孔器擴孔工作效率高、使用壽命長。

如上構思，本發明的技術方案是：一種釬焊法生產金剛石擴孔器的方法，其特征在于：包括如下步驟：

①組合式石墨模具的制作：組合式石墨模具由左、右兩側石墨擋板和前、后石墨堵頭活動連接而成，模具體內放入多個一端為圓弧面或螺旋狀圓弧面的石墨凸弧壓頭或石墨凹弧壓頭，相鄰兩個石墨凸弧壓頭或石墨凹弧壓頭之間裝有石墨中隔板；

②將金剛石單晶或聚晶和金屬粉末裝入石墨模具中，再用熱壓機燒結成瓦片狀或螺旋瓦片狀金剛石合金片，在金剛石合金片的外弧面上表鑲大顆粒金剛石單晶或聚晶，并孕鑲細顆粒金剛石；

③在金剛石擴孔器鋼體外表面工作部位加工出一道環狀槽；

④將金剛石合金片逐個均勻釬焊在金剛石擴孔器鋼體的環狀槽內，并且使金剛石合金片之間留有間隙作為擴孔器的水槽；

⑤將步驟④釬焊好的金剛石擴孔器鋼體打磨、清理后即為金剛石擴孔器。

上述釬焊法生產金剛石擴孔器的方法生產出的金剛石擴孔器，其特征在于：在金剛石擴孔器鋼體外表面工作部位有一道環狀槽，多個瓦片狀或螺旋瓦片狀金剛石合金片釬焊在該環狀槽內，并且金剛石合金片之間留有間隙作為擴孔器的水槽。

上述環狀槽的寬度和深度與金剛石合金塊的長度和厚度相關。

本發明具有如下的優點和積極效果：

1、本發明將金剛石合金片和擴孔器鋼體分開生產，減少了生產成本、提高了生產效率。

2、本發明比燒結法生產金剛石擴孔器由于多孕鑲了一層金剛石顆粒，提高了擴孔器的工作效率、并延長了其使用壽命。同時本發明所用的金屬粉末比燒結法所用的金屬粉末價格低、數量少，節約了成本。

3、本發明使用的石墨模具可方便地進行組裝、拆卸，從而提高了模具的使用壽命，降低了材料成本。

4、本發明使用電量大幅降低。

附圖說明：

圖1是組合式石墨模具的示意圖。

圖2是石墨凸弧壓頭的示意圖。

圖3是石墨凹弧壓頭的示意圖。

圖4是金剛石合金片的示意圖。

圖5是金剛石擴孔器鋼體的示意圖。

圖6是本發明生產出的金剛石擴孔器的示意圖。

具體實施方式：

一種釬焊法生產金剛石擴孔器的方法，包括如下步驟：

①石墨模具的制作：組合式石墨模具由左、右兩側石墨擋板1和前、后石墨堵頭2活動連接成矩形模具體，模具體內放入多個一端為圓弧面或螺旋圓弧面的石墨凸弧壓頭3或石墨凹弧壓頭4，相鄰兩個石墨凸弧壓頭或石墨凹弧壓頭之間裝有石墨中隔板5；（如圖1、2、3所示）

②將金剛石單晶或聚晶和金屬粉末裝入石墨模具中，再用熱壓機燒結成瓦片狀或螺旋瓦片狀金剛石合金片6，在金剛石合金片的外弧面上表鑲大顆粒金剛石單晶或聚晶7，并孕鑲細顆粒金剛石8，內弧面9為不含金剛石的合金層；（如圖4所示）；可通過加工使金剛石合金塊的厚度一致。

③在金剛石擴孔器鋼體10外表面工作部位加工出一道環狀槽11；該環狀槽的寬度和深度與金剛石合金片的長度和厚度相關。（如圖5所示）

④將金剛石合金片6逐個均勻釬焊在金剛石擴孔器鋼體的環狀槽內，并且使金剛石合金片之間留有間隙作為擴孔器的水槽12；（如圖6所示）

⑤將步驟④釬焊好的金剛石擴孔器鋼體打磨、清理后即為金剛石擴孔器。