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深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭及其制造方法

關(guān)鍵詞 釬焊 , 金剛石 , 砂輪|2014-05-29 09:22:11|行業(yè)專利|來源 中國超硬材料網(wǎng)
摘要 申請?zhí)枺?01410076939申請人地址:遼寧省錦州市古塔區(qū)士英街169號摘要:本發(fā)明公開了一種深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭及其制造方法,本發(fā)明之釬焊鎳基基體混合料是由鎳...
  申請?zhí)枺?span>201410076939

  申請人地址:遼寧省錦州市古塔區(qū)士英街169號

  摘要:本發(fā)明公開了一種深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭及其制造方法,本發(fā)明之釬焊鎳基基體混合料是由鎳基胎體、細(xì)鐵絲和金剛石燒結(jié)而成,金剛石孕鑲在鎳基胎體中,金剛石含量的體積百分比為30%-80%,粒度為35/60目;所述鎳基胎體是由下述質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:鎳鉻合金粉65%~75%,鐵粉25%~35%;細(xì)鐵絲直徑為1.0~1.6mm;本發(fā)明使用鎳基預(yù)合金釬料,大大提高了鉆頭的性能,降低了燒結(jié)溫度,減少了金剛石熱損傷的程度;鐵粉含量較高,降低了鉆頭成本;鑲嵌細(xì)鐵絲,降低胎體耐磨性,有利于金剛石出刃和鉆孔防斜。本發(fā)明特別適用于深部硬巖地層鉆進(jìn),也適用于淺部打滑地層鉆進(jìn)。

  獨(dú)立權(quán)利要求:1.一種深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭,其特征在于,包括鉆頭鋼體(5)和鎳基合金胎體(2),鉆頭鋼體(5)的一端設(shè)有內(nèi)螺紋(6),一端燒結(jié)有鎳基合金胎體(2),鎳基合金胎體(2)中孕鑲有金剛石顆粒(4)和細(xì)鐵絲(1),鎳基合金胎體(2)的底面開設(shè)有鉆頭水口(3),所述金剛石含量的體積百分比為30%-80%,粒度為35/60目;所述鎳基合金胎體是由下述質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:鎳鉻合金釬料65%~75%,鐵粉25%~35%;所述的鐵粉純度大于99.9%,粒度為300目。

   2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭,其特征在于,所述的細(xì)鐵絲(1)的直徑為1.0~1.6mm的軟質(zhì)細(xì)鐵絲。 

  3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭,其特征在于,所述釬焊為為真空釬焊燒結(jié)工藝,釬焊溫度為980℃~1020℃,保溫時(shí)間為8~12min。 

  4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭,其特征在于,所述金剛石顆粒的常溫沖擊強(qiáng)度Ti值不低于80%,熱沖擊強(qiáng)度TTi值不低于75%,金剛石顆粒的粒度為35/40目、40/45目和50/60目金剛石中的一種或任意兩種或三種的混合。 

  5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭,其特征在于,所述鎳鉻合金釬料為預(yù)合金粉末,粒度為200目,由下述質(zhì)量百分比的組分構(gòu)成:Cr6%~8%,B2.75~3.5%,Si4%~5%,F(xiàn)e2.5%~3.5%,C0.06%,Ni余量。 

  6.一種深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭及其制造方法,其特征在于,包括以下步驟: 

  (1)混料 

  采用自制的搖臂式混料機(jī)進(jìn)行混料,采用硬質(zhì)合金球作為混料骨架材料,將鎳基釬料和鐵粉放入到混料機(jī)中進(jìn)行混合,混合時(shí)間為2h;

  (2)造球 

  用混料造球機(jī)將混合后的胎體料和金剛石進(jìn)行混合造球,球體粒徑為0.8~1.5mm; 

  (3)冷壓成型 

  將包裹有金剛石的球體按照計(jì)算好的質(zhì)量裝入鋼模中,在工作層唇面上均勻安插鐵絲,用四柱式液壓機(jī)進(jìn)行冷壓,形成鉆頭工作層;將鉆頭非工作層粉末按計(jì)算好的質(zhì)量裝入鋼模中,冷壓,形成鉆頭非工作層; 

  (4)冷壓還原 

  將冷壓成型的工作層放入還原爐,在400℃的溫度下放置0.5h,使膠水充分揮發(fā); 

  (5)裝模、燒結(jié) 

  將還原爐出來的工作層和壓制好的非工作層一起裝模、燒結(jié),在較高的真空條件下進(jìn)行無壓燒結(jié),釬焊溫度為980℃~1020℃,保溫時(shí)間為5~15min,隨爐 
冷卻。 
 

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