[发明专利]一种人造金刚石取芯钻头焊接工艺

说明书

本发明涉及一种石油钻井用人造金刚石取芯钻头的人造金刚石聚晶体与钻头钢体之间的焊接工艺。

在现有技术中，生产石油钻井用人造金刚取芯石钻头主要有两种制造工艺。一种是粉末冶金孕镶胎体钻头;另一种是用钎焊工艺制造表镶取芯钻头。目前这两种工艺还分别存在以下问题：（一）、钎焊工艺存在的问题：1、焊接工艺复杂（多达38道工序）金刚石聚晶体要经过两次高温，磨耗比有下降趋势;2、焊制基本由手工操作，劳动强度大，并有微波辐射，对人体有危害;3、高频感应钎焊每一粒聚晶，温度高不易控制，影响钎焊质量;4、人造金刚石孕镶块外层是机械结合，在使用中聚晶有脱落现象;5、钻头的冠部和唇部布齿较少，因而在硬化层取芯时，钻头的纯钻时间和单只进尺较低。（二）、粉末冶胎工艺存在的问题是成本较高，金刚石与冶金粉末胎体之间的结合力一不样强，因而影响钻头质量。

本发明的目的在于发明一种能提高人造金刚石取芯钻头焊接质量，简化工艺过程的焊接工艺。

本发明的工艺过程如下：1、根据人造金刚石金属化处理技术，首先将人造金刚石进行金属化处理;2、将已金属化的金刚石安装在钻好孔的钻头钢体上，应用热喷涂技术将冶金粉末喷涂到金刚石和钻头钢体上，冶金粉末可以采用镍基粉或钴包碳化钨粉，喷涂的冶金粉末厚度在0.75～1.5mm之间;3、将喷涂后的金刚石钻头放入真空炉进行烧结，烧到喷涂粉末的固液相区间，然后随炉冷却，取出金刚石钻头即完成全部焊接工艺。烧结温度一般在1000c～1100c为宜。

本发明的优点在于：较大程度地简化了人造金刚石取芯钻头的焊接工艺，整个钻头一次钎焊完成，避免了人造金刚石的二次高温，因而有利于钻头质量的控制和提高，并大幅度降低了钻头生产成本。由于采用了真空炉，从而减少了焊制过程中的氧化，局部变形等一系列问题。