[发明专利]用于工程勘察的金刚石钻头及其制备方法

权利要求书

1.一种用于工程勘察的金刚石钻头，包括钻头钢体(1)和设置在所述钻头钢体(1)前端的扇形切削齿(2)，相邻两扇形切削齿(2)之间设置有水口(3)，其特征在于：所述扇形切削齿(2)由扇形柱状切削齿(4)和扇形梯状切削齿(5)组合而成，所述扇形梯状切削齿(5)的前端切削面(5.1)为斜坡面，所述扇形切削齿(2)上开设有钻头环形槽(7)。

2.根据权利要求1所述的用于工程勘察的金刚石钻头，其特征在于：所述扇形柱状切削齿(4)与扇形梯状切削齿(5)的齿底唇面的投影面积之比为0.30～0.45︰1。

3.根据权利要求1所述的用于工程勘察的金刚石钻头，其特征在于：所述前端切削面(5.1)与钻头切削平面形成扇形切削齿后角(6)，所述扇形切削齿后角(6)的取值在15°～30°范围。

4.根据权利要求1所述的用于工程勘察的金刚石钻头，其特征在于：所述钻头环形槽(7)的数量为1～3条。

5.根据权利要求1所述的用于工程勘察的金刚石钻头，其特征在于：所述扇形柱状切削齿(4)中金刚石的浓度为80～100％，金刚石中粒度为30/40目的占金刚石重量的15～35％，粒度为40/50目的占金刚石重量的65～85％。

6.根据权利要求1所述的用于工程勘察的金刚石钻头，其特征在于：所述扇形梯状切削齿(5)中金刚石的浓度为65～75％，金刚石中粒度为30/40目的占金刚石重量的30～50％，粒度为40/50目的占金刚石重量的50～70％。

7.根据权利要求1所述的用于工程勘察的金刚石钻头，其特征在于：扇形柱状切削齿(4)的胎体硬度为HRC12～HRC25，耐磨性在210～250mg之间；所述扇形梯状切削齿(5)的胎体硬度为HRC10～HRC18，耐磨性在270～320mg之间。

8.一种权利要求1所述的用于工程勘察的金刚石钻头的制备方法，包括以下步骤：

1)按照设计好的配方，分别将扇形柱状切削齿(4)和扇形梯状切削齿(5)的金刚石、胎体粉末与粘结剂在球磨机中混合均匀，而后分别装入预制扇形柱状切削齿(4)和扇形梯状切削齿(5)的钢模中，送入压力机冷压压制，预制成扇形柱状切削齿(4)和扇形梯状切削齿(5)；

2)将扇形柱状切削齿(4)和扇形梯状切削齿(5)按序排列在石墨模具中组装，随后装入保径层粉料与保径聚晶材料，压上钻头钢体后，送入中频炉中热压；

3)热压结束后立即卸压出炉，缓慢冷却至30℃以下，卸模，即得到用于工程勘察的金刚石钻头。

9.根据权利要求8所述的用于工程勘察的金刚石钻头的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的冷压时，冷压扇形柱状切削齿的压力为20～24MPa，保压时间7～10s；冷压扇形梯状切削齿的压力为18～22MPa，保压时间6～7s。

10.根据权利要求8所述的用于工程勘察的金刚石钻头的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述的热压时，温度为945～955℃，压力为13～16MPa，保温时间2.5～3.5min。