焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭及其制作方法，包括高胎體鉆齒、水口塊和鋼體。高胎體鉆齒和水口塊單獨(dú)燒結(jié)成型再的緊密連接成鉆齒冠，鉆齒冠激光焊接在鋼體上；高胎體鉆齒由含破巖磨粒的工作齒層、不含磨粒的過渡齒層、以及不含磨粒的焊接齒層組成，高胎體鉆齒總高度為15mm～35mm；水口塊可采用單質(zhì)粉、多種金屬粉或合金粉燒結(jié)制作。本發(fā)明由于采用高胎體鉆齒獨(dú)立燒結(jié)，并設(shè)計(jì)了自適應(yīng)磨損水口塊，燒結(jié)溫度大大降低，金剛石損傷減少，鉆齒高度提高，鉆頭的鉆進(jìn)效率、使用壽命都得到了大幅度提高，能顯著降低地質(zhì)鉆探中鉆頭起下鉆次數(shù)，特別適合1000米以下深孔鉆進(jìn)工程中。
【專利說明】焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭及其制作方法
(—)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探鉆進(jìn)技術(shù)，具體為一種焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭及其制作方法。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]目前，固體礦藏勘探鉆進(jìn)工程中大多仍采用金剛石地質(zhì)鉆頭，金剛石地質(zhì)鉆頭制造技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆探工藝方面有了一定的進(jìn)步，但是，總的來(lái)說發(fā)展緩慢，技術(shù)創(chuàng)新力度不夠。
[0003]金剛石地質(zhì)鉆頭產(chǎn)品目前包括中頻整體燒結(jié)法地質(zhì)鉆頭、電鍍法地質(zhì)鉆頭。
[0004]中頻整體燒結(jié)法地質(zhì)鉆頭是采用中頻熱壓燒結(jié)機(jī)制造，制造過程是先將金剛石與金屬粉末的混合物倒入所需尺寸的石墨模具中，然后將經(jīng)加工形成鋸齒面的鋼體放置在粉體上，通過中頻電磁感應(yīng)產(chǎn)生的熱量和上下壓力，將燒結(jié)成型的鉆齒與鋼體結(jié)合在一起。這種方法生產(chǎn)的金剛石鉆頭燒結(jié)溫度高，鉆齒內(nèi)部致密度差，鉆齒與鋼體結(jié)合力不夠強(qiáng)，所以鉆齒高度低，且鉆進(jìn)效率、使用壽命都較低。
[0005]孫友宏等人的《可再生水口的金剛石取芯鉆頭》(申請(qǐng)?zhí)枮?00810051152.9)發(fā)明專利提出了從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)鉆齒和水口的多層化，并保證每一層水口面積比達(dá)到15%?35%，但是此專利仍然采用中頻整體燒結(jié)法制造，燒結(jié)溫度高、鉆齒燒結(jié)致密度低，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，模具消耗大。
[0006]電鍍法金剛石地質(zhì)鉆頭是在經(jīng)表面處理后的鋼體表面直接鍍上金屬胎體和金剛石顆粒的復(fù)合層，金屬胎體與鋼體是原子價(jià)鍵結(jié)合，因此結(jié)合強(qiáng)度較高；電鍍法制作的地質(zhì)鉆頭金屬胎體對(duì)金剛石具有比普通方法更高的把持強(qiáng)度，而且金剛石無(wú)高溫?fù)p傷，鉆頭鉆進(jìn)效率高；然而電鍍鉆頭制作時(shí)間長(zhǎng)，成本高，且胎體高度越高，制作時(shí)間越長(zhǎng)，鉆頭使用壽命往往較低。
[0007]肖云捷的《一種高效金剛石地質(zhì)鉆頭的制造方法》(申請(qǐng)?zhí)枮?01110008431.9)發(fā)明專利第一次提出了采用激光焊接方法制造金剛石地質(zhì)鉆頭的概念，但只是簡(jiǎn)單的模仿常規(guī)激光焊接產(chǎn)品，將鉆齒與鋼體實(shí)現(xiàn)連接而已。由于地質(zhì)鉆頭鉆齒內(nèi)金剛石磨粒含量通常較高，鉆齒強(qiáng)度也往往較低，隨著鉆齒高度的增加，鉆齒斷裂的可能性增加，因此，常規(guī)鉆頭鉆齒高度低于8mm，鉆頭壽命十分有限。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0008]為此，本發(fā)明提供一種焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭及其制造方法，旨在解決礦產(chǎn)地質(zhì)勘探鉆進(jìn)工程中、特別是1000米以下深部鉆進(jìn)中鉆頭鉆進(jìn)效率低、使用壽命短而導(dǎo)致鉆頭起下鉆頻率高、鉆探總體效率低、鉆孔易于塌陷等問題。
[0009]能夠解決上述技術(shù)問題的焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭，包括高胎體鉆齒、水口塊和鋼體，所述高胎體鉆齒于鋼體上圓周均布，所述水口塊設(shè)于相鄰高胎體鉆齒之間的鋼體上，所不同的是所述高胎體鉆齒包括含破巖磨粒的工作齒層、不含磨粒的過渡齒層以及不含磨粒的焊接齒層，高胎體鉆齒總高度為15mm?35mm，其中，所述工作齒層高度為12mm?29mm，所述過渡齒層高度為Imm?3mm,所述焊接齒層高度為2mm?3mm ;匹配于高胎體鉆齒高度，所述水口塊高度為5mm?15mm。
[0010]根據(jù)鉆進(jìn)巖石對(duì)象，進(jìn)一步對(duì)水口塊聞度的設(shè)置:所述聞胎體鉆齒總聞度選擇為15mm?20mm時(shí)，所述水口塊高度選擇為5mm?IOmm ;所述高胎體鉆齒高度選擇為20mm?35mm時(shí)，所述水口塊高度選擇為IOmm?15mm。
[0011]為保證鉆削區(qū)域供水充分，所述水口塊的內(nèi)、外兩側(cè)(直徑方向)分別開設(shè)內(nèi)水槽和外水槽，所述內(nèi)、外水槽深度根據(jù)鉆進(jìn)對(duì)象選擇為Imm?5mm。
[0012]對(duì)于普通鉆進(jìn)巖石，一般不需要添加聚晶進(jìn)行鉆頭保徑，但對(duì)于強(qiáng)研磨性地層，所述高胎體鉆齒的內(nèi)、外表面需鑲嵌聚晶，聚晶鑲嵌部位為工作齒層、或?yàn)檫^渡齒層、或?yàn)楣ぷ鼾X層和過渡齒層。
[0013]所述工作齒層中包含的破巖磨粒為金剛石，當(dāng)鉆進(jìn)巖石為中硬、軟地層時(shí)，工作齒層中包含的破巖磨粒為金剛石和碎聚晶的混合物，通過體積破碎方式實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)，可大大提高鉆進(jìn)效率。
[0014]如上所述的焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭之制作方法，方案有三種:
[0015]1、所述高胎體鉆齒和水口塊分別獨(dú)立燒結(jié)成型，然后通過燒結(jié)工藝實(shí)現(xiàn)高胎體鉆齒和水口塊緊密結(jié)合成鉆齒冠。
[0016]2、或所述高胎體鉆齒和水口塊的制作為各自冷壓成型，單獨(dú)成型后的高胎體鉆齒和水口塊組裝在一起燒結(jié)成為鉆齒冠。
[0017]3、或所述高胎體鉆齒的制作采用先冷壓后熱壓，冷壓胚體致密度為50%?70%，熱壓采用真空電阻式熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為750°C?900°C，保溫時(shí)間3min?8min，最大加壓壓力為20MPa?30MPa，所述水口塊采用單質(zhì)粉、或多種金屬粉或合金粉燒結(jié)而成，燒結(jié)致密度為50%?100%，高胎體鉆齒與水口塊連接成為整體齒冠的方式為將水口塊壓縮，通過橫向擠壓作用力使其與高胎體鉆齒實(shí)現(xiàn)機(jī)械嵌固，或采用釬焊法焊接，或者采用浸潰法實(shí)現(xiàn)補(bǔ)縫與結(jié)合。
[0018]上述高胎體鉆齒和水口塊的分別制作，便于單獨(dú)調(diào)節(jié)鉆齒結(jié)合劑配方，同時(shí)水口塊與聞胎體鉆齒的組合結(jié)構(gòu)能提聞聞胎體鉆齒聞度，能實(shí)現(xiàn)聞胎體鉆齒的制作，從而保證了鉆頭的長(zhǎng)壽命；能夠?qū)崿F(xiàn)高胎體鉆齒與水口塊的牢固連接，保障水口塊能一直正常發(fā)揮鉆齒支撐作用；所述制作方法操作簡(jiǎn)易，鉆頭圓周跳動(dòng)很低，易于實(shí)現(xiàn)高胎體鉆齒內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成不同類型，如“三明治”、高低濃度齒等。
[0019]將上述1、2、3三種制作方式中所述高胎體鉆齒與水口塊連接后形成的鉆齒冠通過激光焊接方法焊接在鋼體上。
[0020]所述激光焊接方法可采用激光直接焊接，或采用激光熔覆焊接。
[0021 ] 可采用焊片、或焊絲、或焊膏進(jìn)行釬焊法焊接。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)中，高胎體鉆齒結(jié)構(gòu)中焊接齒層確保了與鋼體的連接強(qiáng)度，過渡齒層則起到銜接工作齒層與焊接齒層的作用，能保障高胎體鉆齒的整體強(qiáng)度；制作方法中采用先進(jìn)的激光焊接技術(shù)制造具有大的鉆齒高度、能保證鉆齒強(qiáng)度不至于斷裂的地質(zhì)鉆頭，此種地質(zhì)鉆頭鉆齒強(qiáng)度聞、鉆進(jìn)效率聞、使用壽命聞，從而大大減少了鉆頭起下鉆的次數(shù)，大大提聞了鉆探臺(tái)月效率，減少塌孔事故的發(fā)生。
[0024]2、本發(fā)明具有鉆齒燒結(jié)致密度高、金剛石熱損傷小、胎體尺寸高等優(yōu)點(diǎn)，因而較常規(guī)地質(zhì)鉆頭具有聞得多的鉆進(jìn)壽命和較聞的鉆進(jìn)效率，大大減少了鉆頭的起下鉆頻率，能極大的提升鉆進(jìn)工程效率。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】:
[0025]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖2(a)為圖1實(shí)施方式中矮齒鉆頭的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2(b)為圖1實(shí)施方式中中齒鉆頭的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖2(c)為圖1實(shí)施方式中高齒鉆頭的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖3為圖1實(shí)施方式中高胎體鉆齒與水口塊形成為鉆齒冠的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖4(a)為樹脂圈箍緊圖3中鉆齒冠的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖4(b)為圖4(a)中的A-A剖示圖。
[0032]圖號(hào)標(biāo)識(shí):1、高胎體鉆齒；1_1、工作齒層；1_2、過渡齒層；1_3、焊接齒層；2、水口塊；3、鉆齒冠；4、鋼體；5、外水槽；6、內(nèi)水槽；7、樹脂圈。
(五)【具體實(shí)施方式】:
[0033]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0034]本發(fā)明焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭包括相連接的上部的鉆齒冠3和下部的鋼體4，所述鉆齒冠3包括高胎體鉆齒I和水口塊2,所述高胎體鉆齒I于鋼體4上圓周均布,所述水口塊2間隔設(shè)于相鄰高胎體鉆齒I之間的鋼體4上；所述高胎體鉆齒I包括上、中、下三部分，分別為上部含破巖磨粒的工作齒層1-1、中部不含磨粒的過渡齒層1-2，下部不含磨粒的焊接齒層1-3，高胎體鉆齒I總高度為15mm?35mm，根據(jù)不同的鉆進(jìn)工況，所述工作齒層1-1的高度在12mm?29mm之間選擇,所述過渡齒層1-2高度在Imm?3mm之間選擇,所述焊接齒層1-3的高度在2mm?3mm之間選擇，為了與高胎體鉆齒I的總高度相匹配，所述水口塊2的高度在5mm?15mm之間選擇；所述水口塊2徑向的內(nèi)、外兩側(cè)分別開設(shè)有內(nèi)水槽6和外水槽5,所述內(nèi)、外水槽6、5的深度根據(jù)鉆進(jìn)工況選擇在1_?5mm之間，如圖1、圖2 (a)、圖 2(b)、圖 2(c)、圖 3 所示。
[0035]上述結(jié)構(gòu)中，所述過渡齒層1-2起到銜接工作齒層1-1與焊接齒層1-3的作用，保障鉆齒整體的抗斷裂強(qiáng)度；焊接齒層1-3為激光焊接專用粉末燒結(jié)而成，具有較高的燒結(jié)致密性和防燒熔流失能力，確保鉆齒3冠與鋼體4焊接后具有較高的連接強(qiáng)度。
[0036]所述水口塊2的作用是支撐高胎體鉆齒1，提高其抗切向斷裂強(qiáng)度和徑向斷裂強(qiáng)度，所述水口塊2的高度根據(jù)高胎體鉆齒I的高度進(jìn)行設(shè)計(jì):當(dāng)高胎體鉆齒I的高度在15mm?20mm之間時(shí)，水口塊2的高度為5?IOmm ;高胎體鉆齒I的高度為20mm?35mm時(shí)，水口塊2的高度為10_?15_。
[0037]根據(jù)鉆進(jìn)工況需要，所述高胎體鉆齒I的內(nèi)、外表面鑲嵌聚晶，聚晶鑲嵌部位為工作齒層1-1、或?yàn)檫^渡齒層1-2、或?yàn)楣ぷ鼾X層1-1和過渡齒層1-2 ;所述工作齒層l-ι中包含的破巖磨粒為金剛石，或?yàn)榻饎偸退榫劬У幕旌衔?，如圖1、圖2、圖3所示。
[0038]本發(fā)明焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭之制造方法:[0039]1、制作鉆齒冠3。
[0040]①、所述高胎體鉆齒1、水口塊2分別獨(dú)立燒結(jié)成型，組裝在一起燒結(jié)成一個(gè)整體即鉆齒冠3，結(jié)合劑成份為WC、Co、Cu、Sn、Ni等單質(zhì)或合金的粉末冶金燒結(jié)體，如圖3所示。
[0041]所述高胎體鉆齒1、水口塊2分別獨(dú)立燒結(jié)成型時(shí)，可以先分別采用鋼模冷壓出胚體，然后分別組裝在碳模中，采用真空電阻熱壓燒結(jié)機(jī)進(jìn)行燒結(jié)，在制作成為齒冠3過程中，則需要分別冷壓出高胎體鉆齒1、水口塊2的冷壓胚體，然后將冷壓胚體組裝在碳模中燒結(jié)成環(huán)。
[0042]由于高胎體鉆齒I采用獨(dú)立電阻熱壓燒結(jié)，相對(duì)于常規(guī)鉆頭的中頻整體燒結(jié)方法，燒結(jié)溫度大大降低，從而減少了金剛石的強(qiáng)度損傷，也減少了燒結(jié)模具的熱損傷，燒結(jié)效率大大提升，胎體致密度、強(qiáng)度等都得到了大幅度提升，鉆頭的鉆進(jìn)效率、鉆進(jìn)進(jìn)尺數(shù)從而也獲得了大幅度提聞。
[0043]②、所述高胎體鉆齒I和水口塊2的制作為各自冷壓成型，單獨(dú)成型后的高胎體鉆齒I和水口塊2組裝在一起燒結(jié)成為整體的鉆齒冠3，結(jié)合劑成份為WC、Co、Cu、Sn、Ni等單質(zhì)或合金的粉末冶金燒結(jié)體，如圖3所示。
[0044]③、所述高胎體鉆齒I采用先冷壓后熱壓工藝，冷壓胚體致密度為50%?70%，熱壓采用真空電阻式熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為750°C?900°C，保溫時(shí)間3min?8min，最大加壓壓力為20MPa?30MPa ;所述水口塊2采用單質(zhì)粉、或多種金屬粉或合金粉燒結(jié)而成，燒結(jié)致密度為50%?100%，水口塊2的成份根據(jù)鉆進(jìn)巖層的性質(zhì)(包括研磨性、硬度、強(qiáng)度等)設(shè)計(jì)，一般為Fe、Co、Cu等金屬元素的混合物。
[0045]高胎體鉆齒I與水口塊2連接成為整體的鉆齒冠3的方式為將水口塊2壓縮,通過橫向擠壓作用力使其與高胎體鉆齒I實(shí)現(xiàn)機(jī)械嵌固，或采用釬焊法焊接(焊接材料采用焊片、或焊絲、或焊膏等)，或者采用浸潰法實(shí)現(xiàn)補(bǔ)縫與結(jié)合。
[0046]2、用激光焊接方法將①、②、③方法分別制作的鉆齒冠3焊接在鋼體4上，如圖1、圖2 (a)、圖2(b)、圖2(c)所示。
[0047]焊接前，使用如圖4(a)、圖4(b)所示的樹脂圈7緊箍住鉆齒冠3，采用平磨設(shè)備進(jìn)行鉆齒冠3底部磨平和光潔處理，然后將鉆齒冠3和鋼體4分別安裝在專用夾具上，利用激光焊接機(jī)完成焊接工序，焊接壁厚根據(jù)鉆頭內(nèi)外徑尺寸一般選擇為6mm?15mm，焊接方法可以為激光直接焊接，也可為激光熔覆焊接等，焊接強(qiáng)度要求達(dá)到SOOMPa以上，焊接要求焊縫飽滿，無(wú)空隙。焊接完成后，可對(duì)鉆頭進(jìn)行回火處理，以減少焊接的熱損傷，提高焊接強(qiáng)度，回火溫度為250°C?350°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)。
[0048]完成焊接工序后，按常規(guī)地質(zhì)鉆頭的制作工藝，進(jìn)一步進(jìn)行鉆頭的機(jī)加工，包括在水口塊2位置加工出外水槽5和內(nèi)水槽6，鋼體4根據(jù)所需尺寸車制內(nèi)外圓、倒角、螺紋加工
坐寸ο
[0049]本發(fā)明的使用:
[0050]將如圖1、圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)所示的鉆頭安裝在地質(zhì)鉆機(jī)的鉆桿上，通過鉆桿的聞速旋轉(zhuǎn)，并向井內(nèi)通入鉆井液，鉆頭上的聞胎體鉆齒I實(shí)現(xiàn)對(duì)巖層的鉆進(jìn)，由于水口塊2的支撐作用，高胎體鉆齒I具有較高的抗斷裂強(qiáng)度，保障了高胎體鉆齒I的正常使用；由于配方組成的特殊設(shè)計(jì)，水口塊2在高胎體鉆齒I磨損的同時(shí)也具有同步磨損的功能，因此能保證鉆頭在所有工作齒層1-ι消耗的過程中都存在水口，鉆井液流通順暢，實(shí)現(xiàn)冷卻及排屑的作用。
[0051]本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的鉆齒冠3可按地質(zhì)鉆頭的常用內(nèi)、外徑尺寸制作，如Φ36.5/Φ 21.5、Φ 59/ Φ 36.5、Φ 75/ Φ 47.5、Φ 96/63.5 等。
[0052]以直徑為Φ 36.5/Φ21.5的鉆頭為例，設(shè)計(jì)高胎體鉆齒I的高度為16mm，水口塊2的高度為5mm,水口塊2寬度為5mm,設(shè)計(jì)水口數(shù)量為5個(gè),鉆進(jìn)巖石可鉆性級(jí)別為7級(jí)、中等研磨性，設(shè)計(jì)高胎體鉆齒I配方為WC、Co、Cu、Sn、Ni等，金剛石濃度為70%，粒度為40/45，水口塊2配方為Co、Cu等，將粉末分別冷壓成型后再燒結(jié)成高胎體鉆齒I和水口塊2，燒結(jié)溫度為860°C，全壓為25MPa，保溫6min，鉆齒冠3脫模取出后經(jīng)過去毛刺、磨光處理，用樹脂圈7緊箍成圓環(huán)狀，采用平磨機(jī)將焊接層部位磨平整，然后通過激光實(shí)現(xiàn)鉆齒冠3與鋼體4的焊接，再經(jīng)過機(jī)加工、噴漆、檢測(cè)，即實(shí)現(xiàn)焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭的制作。
[0053]以直徑為Φ 75/ Φ 47.5的鉆頭為例，設(shè)計(jì)高胎體鉆齒I高度為25mm，水口塊2高度為10mm，水口塊2寬度為8mm，設(shè)計(jì)水口數(shù)量6個(gè)，鉆進(jìn)巖石可鉆性級(jí)別為8級(jí)、強(qiáng)研磨性，設(shè)計(jì)鉆齒配方為高WC基，金剛石濃度為100%，粒度為40/45、45/50、50/60的組合粒度，水口塊配方為Fe、Co、Cu等，將粉末分別冷壓成型后再組裝成環(huán)狀，放入石墨模具中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為880°C，全壓為30MPa，保溫8min，燒結(jié)后的鉆齒冠3通過焊接層磨光處理，采用焊接專用夾具將鉆齒冠3和鋼體4安裝在激光焊接機(jī)上，根據(jù)調(diào)試調(diào)節(jié)激光功率，實(shí)現(xiàn)鉆齒冠3與鋼體4的焊接，再進(jìn)行機(jī)加工、噴漆、檢測(cè)，完成焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭的制作。
【權(quán)利要求】
1.焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭，包括高胎體鉆齒(I)、水口塊(2)和鋼體(4)，所述高胎體鉆齒⑴于鋼體⑷上圓周均布，所述水口塊⑵設(shè)于相鄰高胎體鉆齒⑴之間的鋼體(4)上，其特征在于:所述高胎體鉆齒(I)包括含破巖磨粒的工作齒層(1-1)、不含磨粒的過渡齒層(1-2)以及不含磨粒的焊接齒層(1-3)，高胎體鉆齒(I)總高度為15mm?35mm，其中，所述工作齒層(1-1)高度為12mm?29mm,所述過渡齒層(1_2)高度為Imm?3mm,所述焊接齒層(1-3)高度為2mm?3mm ;匹配于高胎體鉆齒(I)高度，所述水口塊⑵高度為5mm?15mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭，其特征在于:所述高胎體鉆齒(I)總高度為15mm?20mm,所述水口塊⑵高度為5mm?IOmm ;所述高胎體鉆齒(I)高度為20mm?35m,所述水口塊(2)高度為10mm?15mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭，其特征在于:所述水口塊(2)的內(nèi)、外兩側(cè)分別開設(shè)有內(nèi)水槽(9)和外水槽(8)，所述內(nèi)、外水槽(9、8)深度為Imm?5_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭，其特征在于:所述高胎體鉆齒(I)的內(nèi)、外表面鑲嵌聚晶，聚晶鑲嵌部位為工作齒層(1-1)、或?yàn)檫^渡齒層(1-2)、或?yàn)楣ぷ鼾X層(1-1)和過渡齒層(1-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭，其特征在于:所述工作齒層(1-1)中包含的破巖磨粒為金剛石，或?yàn)榻饎偸退榫劬У幕旌衔铩?br> 6.如權(quán)利要求1或2所述的焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭之制作方法，其特征在于: ①、所述高胎體鉆齒(I)和水口塊(2)獨(dú)立燒結(jié)成型，然后再通過燒結(jié)工藝實(shí)現(xiàn)高胎體鉆齒⑴和水口塊⑵緊密結(jié)合為鉆齒冠⑶； ②、或所述高胎體鉆齒(I)和水口塊(2)的制作為各自冷壓成型，單獨(dú)成型后的高胎體鉆齒⑴和水口塊⑵組裝在一起燒結(jié)成為鉆齒冠⑶； ③、或所述高胎體鉆齒(I)的制作采用先冷壓后熱壓，冷壓胚體致密度為50%?70%，熱壓采用真空電阻式熱壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為750°C?900°C，保溫時(shí)間3min?8min，最大加壓壓力為20MPa?30MPa，所述水口塊(2)采用單質(zhì)粉、或多種金屬粉或合金粉燒結(jié)而成，燒結(jié)致密度為50%?100%，高胎體鉆齒(I)與水口塊(2)連接成為鉆齒冠(3)的方式為將水口塊(2)壓縮，通過橫向擠壓作用力使其與高胎體鉆齒(I)實(shí)現(xiàn)機(jī)械嵌固，或采用釬焊法焊接，或者采用浸潰法實(shí)現(xiàn)補(bǔ)縫與結(jié)合； 所述鉆齒冠(3)通過激光焊接方法焊接在鋼體(4)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭之制作方法，其特征在于:所述激光焊接方法為激光直接焊接，或?yàn)榧す馊鄹埠附印?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接式高胎體地質(zhì)鉆頭之制作方法，其特征在于:采用焊片、或焊絲、或焊膏進(jìn)行釬焊法焊接。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103953286SQ201410210153
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】劉志環(huán), 潘曉毅, 謝德龍, 羅文來(lái), 林峰, 呂智, 胡喬帆, 王進(jìn)保 申請(qǐng)人:中國(guó)有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司