[发明专利]一种金刚石钻头及其制造方法

说明书

本发明公开了一种金刚石钻头，所述金刚石钻头的制造材料包括660Cu粉、CuSn10粉、Fe粉、Ni粉、YG8粉、WC粉和固体润滑剂，所述金刚石钻头制造材料的质量份数为660Cu粉15‑25份、CuSn10粉20‑35份、Fe粉20‑25份、Ni粉5‑15份、YG8粉10‑15份、WC粉10‑15份、固体润滑剂适量。本发明的制造材料中添加了固体润滑剂，该固体润滑剂可降低切削齿工作时与被加工材料之间的摩擦系数，延长切削齿的使用寿命并提高加工效率，而且其中，同时，制粒工艺也能使金刚石颗粒在切削齿中的分布更为均匀，而且其中加入的制造原料简单易得，而且改变生产系数可以一定程度上增加金刚石钻头的使用寿命，并且可以进行大规模量产。

技术领域

本发明涉及金刚石技术领域，具体为一种金刚石钻头及其制造方法。

背景技术

做切削刃的钻头称为金刚石钻头。该钻头属一体式钻头，整个钻头没有活动的零部件，结构比较简单，具有高强度、高耐磨和抗冲击的能力，是20世纪80年代世界钻井三大新技术之一。现场使用证明，金刚石钻头在软-中硬地层中钻进时，有速度快、进尺多、寿命长、工作平稳、井下事故少、井身质量好等优点。金刚石钻头不但使用时间长，还可以重复利用，返厂修复的金刚石钻头使用起来和出厂的金刚石钻头使用效果差不多，能大量的节约钻井成本。

由于金刚石磨损速率受其工作温度的影响严重(温度从300°C上升至500°C，金刚石的磨损率即增加3倍，随后磨损更快)，而部分深井超深井的静止井底温度即可高达200°C及以上，十分影响孕镶金刚石钻头的使用寿命和钻进效率，为此，我们提出一种金刚石钻头及其制造方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚石钻头及其制造方法，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金刚石钻头，所述金刚石钻头的制造材料包括660Cu粉、CuSn10粉、Fe粉、Ni粉、YG8粉、WC粉和固体润滑剂，所述金刚石钻头制造材料的质量份数为660Cu粉15-25份、CuSn10粉20-35份、Fe粉20-25份、Ni粉5-15份、YG8粉10-15份、WC粉10-15份、固体润滑剂适量。

优选的，所述金刚石钻头的制造方法包括以下步骤：

（1）称取：称取一定质量份数的660Cu粉、CuSn10粉、Fe粉、Ni粉、YG8粉和WC粉备用；

（2）混合：将步骤（1）称取完成的制造原料放入混料机内进行混料，混料时间为8-10min，混料温度为35-40℃，混料机转速100r/min；

（3）制粒：将步骤（2）混合完成的制造原料放入制粒机中，然后向制粒机中加入适量的固体润滑剂，然后启动制粒机形成金刚石复合颗粒,所述金刚石复合颗粒的直径为0.6-0.8mm；

（4）热压成型：将步骤（3）制造完成的金刚石复合颗粒利用模具热压烧结获取金刚石钻头，所述热压温度为1050-1100℃，热压烧结用具为石墨坩埚，成型压力为16-18MPa，烧结时间为4-7min。

优选的，所述固体润滑剂可选用石墨、硫酸盐或者氟化物中的一种或者几种混合物。

优选的，所述金刚石钻头的长度可设置为80、120、180、220和350-420mm。

本发明的制造材料中添加了固体润滑剂，该固体润滑剂可降低切削齿工作时与被加工材料之间的摩擦系数，延长切削齿的使用寿命并提高加工效率，而且其中，同时，制粒工艺也能使金刚石颗粒在切削齿中的分布更为均匀，而且其中加入的制造原料简单易得，而且改变生产系数可以一定程度上增加金刚石钻头的使用寿命，并且可以进行大规模量产。

具体实施方式