專利名稱：熔鑄式金剛石鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利溶鑄式金剛石鉆頭，是屬于超硬材料切削工具范疇。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)上，金剛石鉆頭，不論是用于工程作業(yè)中 的金剛石工程薄壁鉆，還是地質(zhì)鉆探用的金剛石地質(zhì)鉆，都是采用金 屬做粘結(jié)劑的燒結(jié)型金剛石鉆頭，或者電鍍式金剛石鉆頭，再或者用 低熔點(diǎn)金屬做粘結(jié)劑的釬焊式金剛石鉆頭，都各有優(yōu)缺點(diǎn)。例如，金 屬粉末做粘結(jié)劑的燒結(jié)式金剛石鉆頭，由于受金屬粉末配方成份的影 響外，還有燒結(jié)溫度，溫度升降速率，保溫時(shí)間的長(zhǎng)短，以及在爐內(nèi) 所處的位置等多種因素的綜合影響，即使是同樣成份，同一爐的產(chǎn)品， 質(zhì)量也很難完全一致；而且能耗量高，設(shè)備昂貴。電鍍金剛石，在工 作過(guò)程中，冷卻水供應(yīng)不及時(shí)，即會(huì)使鉆頭嚴(yán)重受損或失效，而且壽 命較短。如果加厚鍍層，不但成倍的延長(zhǎng)電鍍時(shí)間，而且還易起層脫 落，并從第二層起有切削鋒利度嚴(yán)重下降的弊病。釬焊金剛石鉆頭， 因目前應(yīng)用的釬焊料熔點(diǎn)較低，需要更充足的冷卻水供應(yīng)才能工作， 并且不適宜鉆切堅(jiān)硬的花崗石材料。

發(fā)明內(nèi)容
本專利的目的，就是要提供一種能夠克服上述缺欠的，結(jié)構(gòu)合 理，加工容易，壽命更長(zhǎng)、更鋒利，精度又更高的新式熔鑄式金剛石 鉆頭。
本專利的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在鉆頭的鋼制基體上，直接車制 出專門的園環(huán)形熔鑄槽，在槽內(nèi)放入金屬的合金粉末，其成份為銅、 錫、鋁、鎳、鐵硼等，并加入金剛石與炭化硅、氧化硅顆粒，(一般目數(shù)可選用30-80目)。送入真空或有氫、氮、氬等惰性氣體氛圍中， 在68(TC-78(TC的溫度下熔鑄5-8分鐘，硼是銅、錫、鋁、鐵、鎳合 金與鋼鐵基體的粘結(jié)劑，并使其與鐵鎳等難溶金屬有化學(xué)鏈連接，使 機(jī)械鑲包金剛石的鑲嵌能力提高，使鑲嵌牢固又易于金剛石出刃，而 使鉆削更鋒利，又延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命，而直接車制的環(huán)形熔鑄槽 又保證了鉆頭有更高的加工精度， 一般可控制在0. 05mm的范圍內(nèi)。 是燒結(jié)和釬焊鉆頭無(wú)法比的。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本專利進(jìn)一步說(shuō)明。
圖l,是熔鑄式金剛石鉆頭的剖視視意圖。
圖中l(wèi)是熔鑄式金剛石鉆頭的金屬鋼基體，2是熔鑄槽，3是熔 鑄槽的邊框，4是金屬粉末與金剛石混合料，5是配接口。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示的熔鑄式金剛石鉆頭，是在鉆頭鋼基體(1)上，直 接制出了帶熔鑄槽邊框(3)的熔鑄槽(2)，在熔鑄槽(2)內(nèi)放入配 好的金屬粉末，碳化硅與金剛石顆粒的混合料(4),壓實(shí)之后送入真 空爐或氣體保護(hù)加溫爐內(nèi)，在68(TC-98(TC的溫度范圍，熔鑄5-8分 鐘，即可出爐自然冷卻。冷卻后，用機(jī)械加工的方法去掉熔辯邊框(3)， 在配接口 (5)處，焊上鉆桿，即制成了熔鑄式金剛石鉆頭成品。
按上述實(shí)施技術(shù)方案，可以制成工程薄壁鉆、地質(zhì)鉆、深井鉆 等金剛石鉆頭。它比燒結(jié)式節(jié)省能源，而且鋒利；比多層電鍍式金剛 石鉆頭，節(jié)省大量的制造時(shí)間，而且金剛石結(jié)合牢固；比釬焊金剛石 鉆頭，制造成本低l倍，并適應(yīng)鉆堅(jiān)硬的花崗石和鋼筋混凝土構(gòu)件， 即使干鉆(不加冷卻水)也有一定的耐受力，克服了電鍍和針焊金剛 石鉆頭無(wú)法承受干鉆的弊病。
權(quán)利要求
1、熔鑄式金剛石鉆頭，是在鉆頭鋼基體[1]上，直接制出帶邊框[3]的圓環(huán)形熔鑄槽[2]，其特征是在熔鑄槽內(nèi)放入金屬粉末和金剛石混合料[4]壓實(shí)之后，在680℃-980℃溫度范圍的真空或有惰性氣體保護(hù)氛圍中熔鑄5-8分鐘，制成熔鑄式金剛石鉆頭。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的，熔鑄式金剛石鉆頭，其特征是熔 鑄后，用機(jī)械加工的方法，車去溶鑄槽邊框[3]，再在配接口[5]處， 接上鉆桿體，構(gòu)成完整的熔鑄式金剛石鉆頭。
全文摘要
本發(fā)明熔鑄式金剛石鉆頭是屬于超硬材料切削工具范疇。用本發(fā)明的實(shí)施技術(shù)方案，可以制成熔鑄式金剛石工程薄壁鉆，金剛石地質(zhì)鉆，金剛石深井鉆等。熔鑄式金剛石鉆頭，他比燒結(jié)式金剛石鉆頭，制造精度高數(shù)倍，耐用又鋒利，比電鍍和釬焊金剛石鉆頭，生產(chǎn)成本低、壽命長(zhǎng)，并對(duì)干鉆的耐用度成倍的提高，他適應(yīng)各種鉆孔作業(yè)，例如，大理石、玻璃、柏油路面、混凝土路面和鋼筋混凝土工程構(gòu)件，以至堅(jiān)硬的花崗巖石，還可以在更堅(jiān)硬又更脆的硅晶上鉆孔。
文檔編號(hào)E21B10/46GK101200997SQ20061013467
公開(kāi)日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者于貴生 申請(qǐng)人:于貴生