[發明專利]一種組合鉆具的制造方法

在審

• 申請號: 201511028276.1
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105397438A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 唐莉梅
• 申請（專利權）人: 武漢江鉆恒立工程鉆具股份有限公司
• 主分類號: B23P15/32
• 分類號: B23P15/32
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

技術領域

本發明涉及鉆具制造領域，具體涉及一種組合鉆具的制造方法。

背景技術

在巖石中鉆孔是采礦、建筑、隧道等行業中非常重要的一項工作，例如鉆錨索孔、爆破孔等。在鉆孔時，都要用到鉆具，根據鉆孔的原理不同，使用不同的鉆具。無論哪種工作原理，一個共同的特點是：都要用鉆桿將動力機械的動力傳遞到鉆頭上，以完成鉆孔作業。傳統軋制鉆表面粗糙，影響出屑，螺旋槽幾何形狀差、精度低，兩個螺旋槽對稱性但不到標準而報廢。而隨著鉆孔要求的提高，傳統鉆具自重大，強度不高，實際使用效果不理想也不經濟，因此要求擁有更好使用效果的鉆具進一步滿足鉆孔作業需求。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種組合鉆具的制造方法。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種組合鉆具的制造方法，其包括以下步驟：

步驟一、在錳系貝氏體鋼中添加硅元素得到的錳-硅系貝氏體鋼，空冷獲得無碳化物貝氏體/馬氏體復相組織，再低溫回火；

步驟二、在棒料上軋制兩個對稱的螺旋槽，制成粗坯，并為粗坯預留螺旋槽的導程長度和槽底的磨削量；

步驟三、在磨槽機螺旋線導程延長線上設定定位裝置，且所述定位裝置的定位探頭與砂輪的磨削點的距離為一個導程長；

步驟四、將所述粗坯的第一個螺旋槽與所述定位裝置的所述定位探頭抵觸后由一支撐板支撐，再將粗坯推入磨槽機的彈簧夾頭，啟動所述砂輪磨削；

步驟五、對靠近鉆頭的一段螺旋槽進行磨加工，使該段螺旋槽具有鉆芯增量；

步驟六、將所述粗坯轉位180度，再依次按步驟四、步驟五磨削第二個螺旋槽，并在螺旋槽的終點形成切削刃和鉆頭；

步驟七、在鉆體鉆柄一端加工外螺紋；

步驟八、軋制內徑與鉆體相匹配的中空外桿，并在中空外桿一端加工與鉆體鉆柄一端外螺紋相匹配的內螺紋；

步驟九、將鉆體中空外桿與鉆體組裝。

在上述技術方案的基礎上，在步驟二中所述螺旋槽具有從所述螺旋槽的起點到終點的在45度至50度范圍內的恒定螺旋角。

在上述技術方案的基礎上，鉆頭處磨削過程中形成80度至95度的鉆頭角。

在上述技術方案的基礎上，步驟五中靠近鉆頭的一段螺旋槽的鉆芯增量為1/10至1/9。

在上述技術方案的基礎上，所述螺旋槽為左螺旋。

在上述技術方案的基礎上，所述鉆頭直徑為d，所述鉆芯厚度值為0.45d。

在上述技術方案的基礎上，所述步驟五中靠近鉆頭一段具有鉆芯增量的螺旋槽軸向長度為整個鉆體長度的1/4。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)本發明的一種組合鉆具的制造方法使用無碳化物貝氏體/馬氏體復相組織制造鉆體，具有更好的韌性，更高的疲勞強度和耐延遲斷裂性能。

(2)本發明的一種組合鉆具的制造方法通過對軋制和磨削工藝的合理運用，使得到的鉆具同時具有較高精度和較好的物理性能，而且耐用度好，節省使用成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例中一種組合鉆具的制造方法各部件示意圖。

圖中：1-粗坯，2-頂棒，3-定位裝置，4-支撐板，5-彈簧夾頭，6-砂輪，7-定位探頭。

具體實施方式

本發明實施例提供一種組合鉆具的制造方法，其包括以下步驟：

步驟一、在錳系貝氏體鋼的基礎上添加硅元素得到的錳-硅系貝氏體鋼，而后空冷獲得無碳化物貝氏體/馬氏體復相組織，再低溫回火。

在此步驟中，將熱處理后得到的材料切割成所需長度的鉆具棒料。與等強度的回火馬氏體相比，無碳化物貝氏體/馬氏體復相組織具有更好的韌性，更高的疲勞強度和耐延遲斷裂性能，用該材料制造的鉆具強度重量比高，重量輕。

而且經低溫回火后，鉆具具有高的強度和一定的韌性，適用于各類韌性要求高的調質件以及需表面淬火的調質件。實際使用過程中，經過處理的無碳化物貝氏體/馬氏體復相組織，不但減輕整了個鉆柱的重量，而且這種材料特性能夠滿足現場復雜使用工況下鉆具性能的要求。

步驟二、在棒料上軋制兩個對稱的螺旋槽，制成粗坯1，并在為粗坯1預留螺旋槽的導程長度和槽底的磨削量。

在步驟二中螺旋槽具有從螺旋槽的起點到終點的在45度至50度范圍內的恒定螺旋角。鉆頭處磨削過程中形成80度至95度的鉆頭角。

步驟三、在磨槽機螺旋線導程延長線上設定定位裝置3，定位裝置3的定位探頭7與砂輪6的磨削點的距離為一個導程長。