[實(shí)用新型]聚晶金剛石復(fù)合片與鉆頭基體的過(guò)渡連接件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220288744.4
• 申請(qǐng)日: 2012-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202763304U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫榮軍;王傳留;郭勇;李耿;王勇;姜政剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)西安研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B23K35/02
• 分類(lèi)號(hào): B23K35/02
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于石油、地質(zhì)、煤炭的鉆進(jìn)工具，具體涉及一種聚晶金剛石復(fù)合片與鉆頭基體的過(guò)渡連接件。?

技術(shù)背景

金剛石復(fù)合片鉆頭因其鉆進(jìn)效率高，被廣泛應(yīng)到石油、地質(zhì)、煤炭等多個(gè)行業(yè)，金剛石復(fù)合片鉆頭生產(chǎn)工序的關(guān)鍵一步就是把金剛石復(fù)合片片與鉆頭基體的焊接，金剛石復(fù)合片鉆頭在井底工作時(shí)，要同時(shí)承受很大的切削力和沖擊力，因此要求兩者之間要有足夠的連接強(qiáng)度。目前常用的焊接方法是一次性火焰釬焊或高頻輔助釬焊，都是采用手工實(shí)現(xiàn)金剛石復(fù)合片片和鉆頭基體的焊接面的直接接觸來(lái)完成整個(gè)焊接過(guò)程的，主要存在問(wèn)題表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是金剛石復(fù)合片片定位困難，定位精度難以控制。在焊接過(guò)程中，一個(gè)焊接工位需要配兩個(gè)焊工，由一名主焊工專門(mén)負(fù)責(zé)給鉆頭基體加熱和涂抹焊料，一名輔助焊工專門(mén)負(fù)責(zé)配合金剛石復(fù)合片片的安放和定位。目前整個(gè)焊接過(guò)程由手工操作完成，焊接溫度和時(shí)間都憑人的經(jīng)驗(yàn)判斷，很難實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的機(jī)械化和焊接質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化，且勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低；二是因金剛石復(fù)合片片的特殊性能要求對(duì)焊接方法和焊料選型也提出了更高要求，釬料的熔化溫度不能過(guò)高，過(guò)高會(huì)造成金剛石復(fù)合片片碳化，也不能太低，太低金剛石復(fù)合片片與鉆頭基體之間的連接強(qiáng)度得不到保證，在金剛石復(fù)合片鉆頭工作過(guò)程中，金剛石復(fù)合片片容易脫落，導(dǎo)致金剛石復(fù)合片鉆頭失效。?

國(guó)內(nèi)外在提高金剛石復(fù)合片片與鉆頭基體之間的連接強(qiáng)度也作了很多研究，大部分都是在改變焊接工藝、焊接材料或連接結(jié)構(gòu)方面，雖取得一定成效，但多數(shù)因成本過(guò)高、工藝太復(fù)雜等很難得到工業(yè)化推廣應(yīng)用，如：聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭釬焊工藝（專利號(hào)：00117754.0）采用在鉆頭基體靠背齒和聚晶金剛石復(fù)合片焊接面上加工出相同齒形，然后采用超音頻感應(yīng)爐將聚晶金剛石復(fù)合片釬焊在靠背齒上，此方法有利于提高焊接強(qiáng)度，但提高幅度十分有限，另外，因尺寸限制，加工焊接面上的齒形，以及焊接工藝的相對(duì)復(fù)雜均明顯增加了鉆頭成本；金剛石復(fù)合片鉆頭的焊接方法（專利號(hào)：86103437）是在封閉的石墨模具內(nèi)，在同一溫度下同時(shí)施用銀基釬料和無(wú)壓浸漬兩種方法，把金剛石復(fù)合片焊接在粉末冶金預(yù)制成型的鉆頭冠部，它包括用粉末冶金燒結(jié)帶有預(yù)留孔和支撐背的鉆頭冠部，放置金剛石復(fù)合片及充填釬焊料、充填劑，施加銀釬焊熔劑并組裝封閉等，此種焊接方法工藝比較復(fù)雜，對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的金剛石復(fù)合片鉆頭不太適用，對(duì)焊工的技術(shù)水平要求較高，適用范圍相對(duì)較小。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可易于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的自動(dòng)化水平，減輕鉆頭焊接的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高整體生產(chǎn)效率；同時(shí)可提高焊接強(qiáng)度和保證焊接質(zhì)量，既能避免金剛石復(fù)合片片的高溫狀態(tài)下的碳化現(xiàn)象，又能提高焊接強(qiáng)度，降低金剛石復(fù)合片鉆頭在工作過(guò)程中，脫片現(xiàn)象的發(fā)生，提高金剛石復(fù)合片鉆頭的壽命，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的聚晶金剛石復(fù)合片與鉆頭基體的過(guò)渡連接件。?

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案：?

一種聚晶金剛石復(fù)合片與鉆頭基體的過(guò)渡連接件，其特殊之處在于：所述的過(guò)渡連接件由兩個(gè)大小不同的圓柱疊加組成，鉆頭基體上設(shè)置有與小尺寸圓柱匹配的定位孔，大尺寸圓柱的端面與聚晶金剛石復(fù)合片的硬質(zhì)合金底層焊接。

上述的小尺寸圓柱上可設(shè)置有公螺紋。?

上述的大尺寸圓柱的直徑與金剛石復(fù)合片直徑一致，高度2~5mm。?

上述的小尺寸圓柱的直徑為圓柱直徑的三分之一至三分之二，高度為3~7mm。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果：?

1、過(guò)渡連接件與鉆頭基體之間在螺紋連接或緊密配合定位的基礎(chǔ)上進(jìn)行填充釬焊，既解決了復(fù)合片的快速安裝和定位問(wèn)題，同時(shí)提高了其連接強(qiáng)度，保證了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定。

2、使金剛石復(fù)合片鉆頭的焊接過(guò)程自動(dòng)化成為可能，可提高鉆頭生產(chǎn)效率，并穩(wěn)定焊接質(zhì)量，可廣泛應(yīng)于石油、地質(zhì)及煤炭等行業(yè)，具有廣闊的應(yīng)用前景。?

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型連接金剛石復(fù)合片片與鉆頭基體示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。?

參見(jiàn)圖1-3，本實(shí)用新型的過(guò)渡連接件3由兩個(gè)大小不同的圓柱疊加組成，鉆頭基體4上設(shè)置有與小尺寸圓柱6匹配的定位孔，大尺寸圓柱5的端面與聚晶聚晶金剛石復(fù)合片1的硬質(zhì)合金底層2焊接。?

參見(jiàn)圖2，上述的小尺寸圓柱6上設(shè)置有公螺紋。?