[发明专利]热压聚合粗粒金刚石钻头的制造方法

摘要

本发明公开了一种热压聚合粗粒金刚石钻头的制造方法。首先采用冷压法，预制出聚合粗粒金刚石扇形切削单元薄层，然后将不同规格的切削单元薄层逐层有规律地沿钻头径向竖直排列，组合成扇形切削工作块，再将多个切削工作块装入石墨模具中，经热压而形成热压聚合粗粒金刚石钻头。切削单元薄层在钻头工作层内呈同心圆分布排列，体现了钻进破碎岩石的原理，孔底岩石能形成连续破碎穴，钻进中充分利用岩石破碎穴效应；聚合粗粒金刚石的自锐效果好，金刚石可以维持很高的出刃，提高了切入岩石的深度，因此，钻头破碎岩石的效率高。本发明所制成的钻头在深部硬岩找矿和绳索取芯钻进中比普通钻头具有明显的优势。

主权项

一种热压聚合粗粒金刚石钻头的制造方法，其特征在于：主要工艺步骤为：(1)所选用原料为真空钎焊法聚合的粗粒金刚石，按照设计与要求在钢质模具上钻出有规律排布的小孔，将聚合粗粒金刚石填入钢质模具的小孔中，再覆盖上含有胶黏剂的胎体金属材料粉末，在冷压机上进行压制，其冷压压力为180～220MPa，保压时间为5～8s，即可预制出不同规格的聚合粗粒金刚石扇形切削单元薄层；(2)将聚合粗粒金刚石扇形切削单元薄层，按外径从大至小逐层叠加装入石墨模具内，组成钻头扇形切削工作块，每个扇形切削工作块由规格不同的5～8层聚合粗粒金刚石扇形切削单元薄层沿钻头径向竖直排列组合而成；全部扇形切削工作块组装完后，装入焊接层金属粉料，压上钻头钢基体，送入中频电炉中热压烧结，其热压温度为960～970℃，热压压力为18～20MPa，保温时间为5～6min；出炉后置于保温条件下缓冷至室温，即完成钻头的制造。