[发明专利]一种地质勘探用三角聚晶钻头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻头及其制造方法，特别是涉及一种用于地质勘探的三角聚晶钻头及其制造方法。

背景技术

现有聚晶钻头是由聚晶、45#钢钢体构制而成，聚晶直接焊接在钢体上端面所铣的槽中。制造方法是：先按设计规格要求制造钢体，再在钢体上端表面铣放置聚晶的槽，然后采用热喷焊将聚晶焊接在钢体槽中。由于聚晶可焊性差，导致聚晶常常脱落；焊接工艺复杂，生产效率较低，生产成本高；钻头的内外径没有保护层，容易磨损，钻头使用寿命短。

发明内容

本发明的目的是，提供一种生产效率高，生产成本低，使用寿命长的地质勘探用三角聚晶钻头及其制造方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明之地质勘探用三角聚晶钻头包括钢体，钢体顶端烧结固定有胎体，其特征是，胎体顶部烧结有三角聚晶，三角聚晶垂直于胎体顶部圆弧形端面，三角聚晶的三角部分露出胎体圆弧形端面，其余部分被胎体包镶，并径向环形规则有序排布2～8圈；

所述胎体由人造金刚石粉末和金属粉末配制而成的混合粉料烧结而成，所述混合粉料的配比为：人造金刚石粉末∶金属粉末＝1∶4-6(优选1∶5)；

所述金属粉末的组成为：W2C 50％-70％，Co 8％-15％，Ni 8％-15％，Cu 20％-30％，Zn 5％-10％。

三角聚晶在胎体圆弧形端面径向上无间隙。

所述地质勘探用三角聚晶钻头的制造方法是：在模具底端面加工圆弧槽，垂直于圆弧槽端面按照设计要求铣三角槽，然后将三角聚晶三角端粘于模具三角槽内，再在模具内装入由人造金刚石粉末和金属粉末配制而成的混合粉料，通过烧结，将钢体、混合粉料和三角聚晶固结为一体，三角聚晶垂直固定于胎体圆弧形端面。

烧结，可以使用现有公知的金刚石钻头烧结工艺。

本发明之地质勘探用三角聚晶钻头制造方法采用三角聚晶专用模具三角槽将三角聚晶直接烧结在钻头胎体内，简化了生产工艺，提高了生产效率；采用烧结方式取代热喷焊，提高了三角聚晶的包镶牢度，延长了钻头寿命，钻进泥岩、页岩、大理石岩层速度≥4.5米/小时，使用寿命≥600米。

附图说明

图1是本发明三角聚晶钻头实施例结构示意图；

图2是图1所示实施例的俯视图；

图3是本发明的三角聚晶形状放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1、图2和图3，本实施例之地质勘探用三角聚晶钻头包括钢体4，钢体4顶端烧结固定有胎体3，胎体3顶部烧结有三角聚晶1，三角聚晶1垂直于胎体顶部圆弧形端面2，三角聚晶1的三角部分露出胎体圆弧形端面2，其余部分被胎体3包镶，并径向环形规则有序排布3圈；

所述胎体3由人造金刚石粉和金属粉末配制而成的混合粉料烧结而成，所述混合粉料的配比为：人造金刚石粉∶金属粉末＝1∶5；

所述金属粉末的组成为：W2C 55％，Co 10％，Ni 10％，Cu 20％，Zn 5％。

经测试，本实施例三角聚晶钻头钻进泥岩速度达到6米/小时，使用寿命达到960米；钻页岩速度达到5米/小时，使用寿命达到750米；钻进大理石岩层速度达到4.5米/小时，使用寿命达到600米以上。

其制造方法是：在模具底端面加工圆弧槽，垂直于圆弧槽端面按照设计要求铣三角槽，然后将三角聚晶1三角端粘于模具三角槽内，再在模具内装入由人造金刚石和金属粉末配制而成的混合粉末，通过烧结(烧结温度1050±6℃，烧结时间：Φ75/49绳索取芯钻头烧结时间为8分钟)，将钢体4、胎体3和三角聚晶1固结为一体。