[發明專利]一種金剛石鉆頭及其制造方法

在審

• 申請號: 201810837077.2
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109014172A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 趙嶸;胡星光;丁磊;武亞輝;劉旭東
• 申請（專利權）人: 銅陵長江金剛石工具有限責任公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F5/00;B22F3/14;C22C26/00;C22C30/02;C22C30/04
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 陳思聰

本發明公開了一種金剛石鉆頭，所述金剛石鉆頭的制造材料包括660Cu粉、CuSn10粉、Fe粉、Ni粉、YG8粉、WC粉和固體潤滑劑，所述金剛石鉆頭制造材料的質量份數為660Cu粉15?25份、CuSn10粉20?35份、Fe粉20?25份、Ni粉5?15份、YG8粉10?15份、WC粉10?15份、固體潤滑劑適量。本發明的制造材料中添加了固體潤滑劑，該固體潤滑劑可降低切削齒工作時與被加工材料之間的摩擦系數，延長切削齒的使用壽命并提高加工效率，而且其中，同時，制粒工藝也能使金剛石顆粒在切削齒中的分布更為均勻，而且其中加入的制造原料簡單易得，而且改變生產系數可以一定程度上增加金剛石鉆頭的使用壽命，并且可以進行大規模量產。

技術領域

本發明涉及金剛石技術領域，具體為一種金剛石鉆頭及其制造方法。

背景技術

做切削刃的鉆頭稱為金剛石鉆頭。該鉆頭屬一體式鉆頭，整個鉆頭沒有活動的零部件，結構比較簡單，具有高強度、高耐磨和抗沖擊的能力，是20世紀80年代世界鉆井三大新技術之一。現場使用證明，金剛石鉆頭在軟-中硬地層中鉆進時，有速度快、進尺多、壽命長、工作平穩、井下事故少、井身質量好等優點。金剛石鉆頭不但使用時間長，還可以重復利用，返廠修復的金剛石鉆頭使用起來和出廠的金剛石鉆頭使用效果差不多，能大量的節約鉆井成本。

由于金剛石磨損速率受其工作溫度的影響嚴重(溫度從300°C上升至500°C，金剛石的磨損率即增加3倍，隨后磨損更快)，而部分深井超深井的靜止井底溫度即可高達200°C及以上，十分影響孕鑲金剛石鉆頭的使用壽命和鉆進效率，為此，我們提出一種金剛石鉆頭及其制造方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金剛石鉆頭及其制造方法，以解決背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種金剛石鉆頭，所述金剛石鉆頭的制造材料包括660Cu粉、CuSn10粉、Fe粉、Ni粉、YG8粉、WC粉和固體潤滑劑，所述金剛石鉆頭制造材料的質量份數為660Cu粉15-25份、CuSn10粉20-35份、Fe粉20-25份、Ni粉5-15份、YG8粉10-15份、WC粉10-15份、固體潤滑劑適量。

優選的，所述金剛石鉆頭的制造方法包括以下步驟：

（1）稱取：稱取一定質量份數的660Cu粉、CuSn10粉、Fe粉、Ni粉、YG8粉和WC粉備用；

（2）混合：將步驟（1）稱取完成的制造原料放入混料機內進行混料，混料時間為8-10min，混料溫度為35-40℃，混料機轉速100r/min；

（3）制粒：將步驟（2）混合完成的制造原料放入制粒機中，然后向制粒機中加入適量的固體潤滑劑，然后啟動制粒機形成金剛石復合顆粒,所述金剛石復合顆粒的直徑為0.6-0.8mm；

（4）熱壓成型：將步驟（3）制造完成的金剛石復合顆粒利用模具熱壓燒結獲取金剛石鉆頭，所述熱壓溫度為1050-1100℃，熱壓燒結用具為石墨坩堝，成型壓力為16-18MPa，燒結時間為4-7min。

優選的，所述固體潤滑劑可選用石墨、硫酸鹽或者氟化物中的一種或者幾種混合物。

優選的，所述金剛石鉆頭的長度可設置為80、120、180、220和350-420mm。

本發明的制造材料中添加了固體潤滑劑，該固體潤滑劑可降低切削齒工作時與被加工材料之間的摩擦系數，延長切削齒的使用壽命并提高加工效率，而且其中，同時，制粒工藝也能使金剛石顆粒在切削齒中的分布更為均勻，而且其中加入的制造原料簡單易得，而且改變生產系數可以一定程度上增加金剛石鉆頭的使用壽命，并且可以進行大規模量產。

具體實施方式