[發(fā)明專利]一種稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810861005.1 | 申請(qǐng)日： | 2018-08-01 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108971496A | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-12-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙嶸;胡星光;丁磊;武亞輝;劉旭東 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 銅陵長(zhǎng)江金剛石工具有限責(zé)任公司 |
| 主分類號(hào)： | B22F5/00 | 分類號(hào)： | B22F5/00;B22F3/16;C22C27/04;C22C26/00 |
| 代理公司： | 合肥市科融知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34126 | 代理人： | 陳思聰 |
| 地址： | 244000 安徽省銅陵市*** | 國(guó)省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 金剛石鉆頭 鎢基 稀土改性 制備 金屬結(jié)合劑 模具成型 制造 化學(xué)冶金結(jié)合 原料放入模具 金剛石粉末 金剛石顆粒 金剛石 活化元素 稀土元素 燒結(jié) 把持力 鉆頭 選料 制粒 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制備方法，所述稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制備方法包括以下步驟：（1）選料：所述稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制造原料包括金剛石粉末、鎢、鎳、鐵、銅、錫、錳、稀土元素和金屬結(jié)合劑；（2）混合：將步驟（1）選取完成的制造原料與金屬結(jié)合劑進(jìn)行呼和制粒；（3）模具成型：將步驟（2）中混合完成的制造原料放入模具之中進(jìn)行模具成型。本發(fā)明采用利用鎢與金剛石的化學(xué)冶金結(jié)合提高金剛石顆粒在鉆頭上的把持力，通過(guò)活化元素的添加降低鎢基金剛石鉆頭的燒結(jié)溫度，從而實(shí)現(xiàn)性能上的提高，并且本發(fā)明中的原料也簡(jiǎn)單易得，可以進(jìn)行大規(guī)模的制造。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及金剛石工具技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制備方法。
背景技術(shù)
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(gè)鉆頭沒(méi)有活動(dòng)的零部件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，具有高強(qiáng)度、高耐磨和抗沖擊的能力，是20世紀(jì)80年代世界鉆井三大新技術(shù)之一。現(xiàn)場(chǎng)使用證明，金剛石鉆頭在軟-中硬地層中鉆進(jìn)時(shí)，有速度快、進(jìn)尺多、壽命長(zhǎng)、工作平穩(wěn)、井下事故少、井身質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。金剛石鉆頭不但使用時(shí)間長(zhǎng)，還可以重復(fù)利用，返廠修復(fù)的金剛石鉆頭使用起來(lái)和出廠的金剛石鉆頭使用效果差不多，能大量的節(jié)約鉆井成本。
在金剛石鉆頭生產(chǎn)的過(guò)程中需要用到鎢，但是鎢的熔點(diǎn)高達(dá)3940℃，以鎢作為基體燒結(jié)會(huì)產(chǎn)國(guó)金剛石所承受的范圍，為此，我們提出一種稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制備方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制備方法，以解決背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制備方法，所述稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制備方法包括以下步驟：
（1）選料：所述稀土改性鎢基金剛石鉆頭的制造原料包括金剛石粉末、鎢、鎳、鐵、銅、錫、錳、稀土元素和金屬結(jié)合劑；
（2）混合：將步驟（1）選取完成的制造原料與金屬結(jié)合劑進(jìn)行呼和制粒；
（3）模具成型：將步驟（2）中混合完成的制造原料放入模具之中進(jìn)行模具成型；
（4）冷卻成型：將步驟（3）模具成型之后的金剛石鉆頭進(jìn)行冷卻處理，冷卻溫度為25-30℃，冷卻時(shí)間為30-35min；
（5）真空熱壓燒結(jié)：將步驟（4）冷卻成型的金剛石鉆頭進(jìn)行燒結(jié)處理，燒結(jié)溫度為920-940℃，燒結(jié)壓強(qiáng)為170-180Mpa，燒結(jié)完成之后進(jìn)行保溫處理，保溫時(shí)間為25-30min；
（6）靜壓燒結(jié)：將步驟（5）真空熱壓燒結(jié)的金剛石鉆頭進(jìn)行燒結(jié)處理，燒結(jié)溫度為880-890℃，燒結(jié)壓強(qiáng)為100-110Mpa，燒結(jié)完成之后進(jìn)行保溫處理，保溫時(shí)間為8-10min；
（7）焊接：將步驟（6）靜壓燒結(jié)后的鉆頭利用高頻焊接方式將其焊接在鉆桿上即可。
優(yōu)選的，所述一種稀土改性鎢基金剛石鉆頭制造原料的重量份數(shù)為金剛石粉末30-40份、鎢35-37份、鎳2-4份、鐵3-4份、銅8-10份、錫11-13份、錳、稀土元素0.5-1份、金屬結(jié)合劑2-3份。
優(yōu)選的，所述金屬粘合劑的成分為鑭化合物。
本發(fā)明采用利用鎢與金剛石的化學(xué)冶金結(jié)合提高金剛石顆粒在鉆頭上的把持力，通過(guò)活化元素的添加降低鎢基金剛石鉆頭的燒結(jié)溫度，從而實(shí)現(xiàn)性能上的提高，并且本發(fā)明中的原料也簡(jiǎn)單易得，可以進(jìn)行大規(guī)模的制造。
具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一：
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