[發明專利]一種三階鉆頭及其制造方法

有效

• 申請號: 201810091255.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108104722B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 徐頌賢;張世文
• 申請（專利權）人: 無錫錫鉆地質裝備有限公司
• 主分類號: E21B10/00
• 分類號: E21B10/00;E21B10/43;E21B10/44;E21B10/60
• 代理公司: 無錫堅恒專利代理事務所(普通合伙) 32348
• 代理人: 趙貴春

1.一種三階鉆頭，其特征在于：包括由內而外依次設置的外管連接套和環形的鉆頭，所述外管連接套和鉆頭通過過渡粘結管連接；所述鉆頭由內而外包括外徑依次減小的第三階鉆頭、第二階鉆頭和第一階鉆頭，所述第三階鉆頭、第二階鉆頭和第一階鉆頭相連為同心臺階圓柱體，所述第三階鉆頭、所述第二階鉆頭和第一階鉆頭的切削齒為單面斜齒，所述單面斜齒的表面包括齒端的切削平面和沿切削平面一側傾斜向下至齒根的齒斜面；所述切削齒圍繞圓柱體軸心均勻分布；

第三階鉆頭、第二階鉆頭和第一階鉆頭的切削齒之間設有主水路；

所述主水路由第三階鉆頭延伸至第一階鉆頭，并與第一階鉆頭內壁連通；

所述第三階鉆頭和第二階鉆頭的主水路的臺階面上還設有內排水孔，所述內排水孔內部與第三階鉆頭內壁連通；

所述切削齒包括靠近切削平面的齒端部和支撐齒端部的齒基，所述齒端部和齒基一體燒結成型；

所述三階鉆頭的制造方法包括如下步驟：

第一步：胎體物料混合：將金屬粉和金剛石粉末按一定比例混合，獲得胎體的填充粉末；

第二步：鋪設第一階鉆頭層：將填充粉末a均勻鋪設在模具當中，厚度達到第一階鉆頭高度1/5，并對第一階鉆頭層進行預壓，預壓壓強為20/3?Mpa；再將填充粉末b均勻鋪設在模具當中，厚度達到第一階鉆頭的高度，并對第一階鉆頭層進行預壓，預壓壓強為20/3?Mpa；

第三步：鋪設第二階鉆頭層：步驟與第二步的鋪設步驟相同；

第四步：鋪設第三階鉆頭層：步驟與第二步的鋪設步驟相同；

第五步：鋪設過渡粘結管層和放置外管連接套：將過渡粘結管層填充粉末c繼續均勻鋪設在模具當中，并將外管連接套定位放置在過渡粘結管層上；施加預壓壓力：對外管連接套施加10~20KN；

第六步：保溫擴散：從室溫開始以250~300℃/min速度升溫，至850℃~900℃；保溫1~5分鐘，并施加壓強為10?Mpa；

第七步：加壓燒結：迅速升溫至970℃，并施加壓強為20?Mpa，保壓1~5分鐘后開始模具內冷卻；

第八步：取下工件：冷卻至650℃左右時將工件模具中取出，并在室溫中冷卻；

第九步：加工內沖水孔；

所述步驟二中，填充粉末a為WC40%，YG6?15%，Ni5%，Mn5%，Cu663?35%，金剛石粉35~40目的10%，金剛石40~45目的35%，金剛石45~50目的35%，金剛石50~60目的20%；

填充粉末b為WC30%，YG6?25%，Ni5%，Mn5%，Cu663?35%，金剛石粉35~40目的10%，金剛石40~45目的40%，金剛石45~50目的40%，金剛石50~60目的10%，胎體的金剛石濃度為90%；

所述步驟二中，填充粉末c質量分數配方為：WC30%，Fe25%，Ni5%，Mn5%，Cu663?35%；

所述步驟二中的模具為致密石墨模具。