[发明专利]一种金刚石保径复合齿钻头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用在地质勘探领域的钻头，尤其涉及一种金刚石保径复合齿钻头，同时，本发明还涉及该钻头的制造方法。

背景技术

需要勘探的行业涉及煤矿地质、基础勘察、油、气等各种行业，年消耗各种钻头的数量估计在5000万只以上，其中1/3的钻进地层为坚硬难钻地层，需求数量在1600万只以上，市场潜能非常庞大，具有极大地发展空间。

目前在坚硬难钻地层中普遍采用的是普通金刚石钻头和PDC复合片钻头，传统金刚石钻头磨削效率低，尤其是受到钻头中心部位线速度低的限制，使钻头钻进效率非常低下，满足不了高速度发展的生产需要，PDC复合片钻头以切削方式破损岩石，适应对象一般不超过7级，因此它在坚硬难钻地层中切削岩石非常困难，而且易折易崩齿。

发明内容

本发明的目的是提供一种金刚石保径复合齿钻头，以解决现有技术中的金刚石钻头磨削效率低、，PDC复合片钻头易折易崩齿的问题，同时，本发明的目的还在于提供该金刚石保径复合齿钻头的制造方法。

为了实现以上目的，本发明的一种金刚石保径复合齿钻头采用如下技术方案：一种金刚石保径复合齿钻头，包括基体，基体的前端头上布设有径向排列的钻齿，所述的钻齿的端面上具有金刚石与硬质合金复合层，各个钻齿的一侧的侧面上在靠近基体的中心部位具有向内延伸的PDC复合片设置孔，PDC复合片设置孔内焊接设置有PDC复合片，PDC复合片处在金刚石与硬质合金复合层内。

所述的钻齿设置PDC复合片的侧面上在基体外周面处设置有金刚石单晶柱设置孔，金刚石单晶柱设置孔内焊接固定有金刚石柱。

所述的钻齿朝向基体中心的端面上设置有PDC复合片设置孔，PDC复合片设置孔内焊接设置有PDC复合片，PDC复合片处在金刚石与硬质合金复合层内。

所述的基体的后端面上向内设置有排屑孔，排屑孔的底面上设置有一直延伸到基体前端面上的通水孔。

本发明的一种金刚石保径复合齿钻头的制造方法采用如下技术方案：

一种金刚石保径复合齿钻头的制造方法，该制造方法包括如下步骤：

a.制作柱状的基体，基体的前端头上布设有径向排列的钻齿。

b.将硬质合金粉和金刚石压制在钻齿的端面上形成金刚石与硬质合金复合层，压制金刚石与硬质合金复合层时在其内部预留上PDC复合片设置孔，然后在PDC复合片设置孔内焊接设置上PDC复合片，PDC复合片处在各个钻齿的一侧的侧面上的靠近基体的中心部位。

在钻齿的处在基体外周面处的位置设置上金刚石单晶柱设置孔，并在金刚石单晶柱设置孔内焊接固定上金刚石柱，金刚石柱处在钻齿的设置PDC复合片的侧面上。

在钻齿朝向基体中心的端面上也设置上PDC复合片设置孔，并在PDC复合片设置孔内焊接上PDC复合片，PDC复合片也处在金刚石与硬质合金复合层内。

在基体的后端面上向内设置上排屑孔，并在排屑孔的底面上设置上一直延伸到基体前端面上的通水孔。

本发明的钻齿的端面上具有金刚石与硬质合金复合层，各个钻齿的一侧的侧面上在靠近基体的中心部位具有向内延伸的PDC复合片设置孔，PDC复合片设置孔内焊接设置有PDC复合片，PDC复合片处在金刚石与硬质合金复合层内，集金刚石单晶和PDC复合片两种超硬材料的长处于一体，金刚石与硬质合金复合层保证了钻头的硬度，不易折短，不会崩齿，并且可以很好的适用于坚硬的地层。另外，金刚石与硬质合金复合层内设置的PDC复合片，可以高效的切削岩石。

本发明的钻齿的处在基体外周面处的位置设置上金刚石单晶柱设置孔，并在金刚石单晶柱设置孔内焊接固定上金刚石柱，金刚石柱可以保证钻头的直径不会快速磨损，延长钻头的寿命并持续保证钻头的效率。

附图说明

图1是本发明的金刚石保径复合齿钻头的实施例的整体结构示意图；

图2是图1的俯视图。

具体实施方式

一种金刚石保径复合齿钻头及其制造方法的实施例，在图1和图2中，其基体5在整体上呈柱状，基体5的一端为前端，基体5的前端头上布设有径向排列的钻齿3，基体5和钻齿3之间采用高温压制的方式固定在一起，在钻齿3的端面上具有金刚石与硬质合金复合层2，金刚石与硬质合金复合层2是采用硬质合金粉和金刚石在高温高压下压制在钻齿上的，各个钻齿的一侧的侧面上在靠近基体的中心部位具有向内延伸的PDC复合片设置孔，PDC复合片设置孔内焊接设置有PDC复合片1，PDC复合片1处在金刚石与硬质合金复合层内。