專利名稱：一種地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擴(kuò)孔器及其制造方法，特別是涉及一種地質(zhì)勘探用天然金剛石表
鑲擴(kuò)孔器及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的表鑲擴(kuò)孔器是由45#鋼制成的鋼體、金屬粉末燒結(jié)成的胎體及天然 金剛石構(gòu)制而成。制造方法是，將天然金剛石和人造金剛石聚晶規(guī)則有序的粘在模具上， 把粘有天然金剛石和人造金剛石聚晶的模具與鋼體套合，裝入普通金屬粉末(金屬粉末組 成W2C， Ni， Cu， Fe， Sn ;粒度200目-300目；下同)，然后通過燒結(jié)使天然金剛石和人造金 剛石聚晶鑲嵌在擴(kuò)孔器胎體表面，最后機(jī)加成型。但是，通過這種方式裝入的金屬粉末的振 實(shí)密度小，由單一粉末成型的胎體耐磨差，擴(kuò)孔器的使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐磨性強(qiáng)，鉆進(jìn)速度快，使用壽命長的地質(zhì)勘探用表鑲 擴(kuò)孔器及其制造方法。 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明之地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器包括包括鋼體，鋼體上部燒結(jié)固定有胎體，胎體 表面規(guī)則有序鑲嵌有天然金剛石顆粒和圓柱形人造金剛石聚晶，胎體由200目-300目的普 通金屬粉末、納米預(yù)合金粉末和150目-200目微人造金剛石聚晶顆粒的混合物燒結(jié)而成；
所述天然金剛石顆粒的粒度為20-100粒/克拉(優(yōu)選40-80粒/克拉)；
所述圓柱形人造金剛石聚晶規(guī)格為①2X4或/禾P①1.5X4;
所述納米預(yù)合金的重量百分比組成為W2C 60% -75%， Ni 20%_36%，Cu 5% -12%， Zn 3% -6%。 所述普通金屬粉末、納米預(yù)合金粉末和微人造金剛石聚晶顆?；旌衔镏校ń饘?粉末、納米預(yù)合金粉末和微人造金剛石聚晶顆粒的重量比為普通金屬粉末納米預(yù)合金
粉末微聚晶顆粒=2-4 : 2-4 : 1(優(yōu)選3 : 3 : i)。 本發(fā)明之地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器制造方法是將天然金剛石和圓柱形人造金剛石 聚晶規(guī)則有序的粘在模具上，把粘有天然金剛石和圓柱形人造金剛石聚晶的模具與鋼體套 合，裝入普通金屬粉末和納米預(yù)合金粉末、微聚晶顆粒均勻混合，再采用微振振實(shí)，當(dāng)混合
粉末振實(shí)密度達(dá)到粉料理論密度80%時(shí)，進(jìn)行燒結(jié)成型。所述微振是指振幅為0. 2-0. 4mm (優(yōu)選0. 3mm)，振動(dòng)頻率為400-600次/分鐘(優(yōu)
選500次/分鐘)的振動(dòng)。 所述燒結(jié)成型工藝為現(xiàn)有公知燒結(jié)成型工藝。燒結(jié)溫度可為1050士1(TC，時(shí)間可 為8-12分鐘(具體視胎體尺寸大小而定)。 本發(fā)明胎體燒結(jié)采用普通金屬粉末和納米預(yù)合金粉末混合料，以及微振振實(shí)，最 大限度提高了振實(shí)密度；將150目-200目微人造金剛石聚晶顆粒均勻摻合在胎體燒結(jié)混合料中，提高了胎體的耐磨性；與天然金剛石和圓柱形人造金剛石聚晶的規(guī)則有序排布共同 作用，延長了擴(kuò)孔器的使用壽命，鉆進(jìn)破碎地層，使用壽命達(dá)到3200米以上。


圖1是本發(fā)明表鑲擴(kuò)孔器一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1 參照?qǐng)Dl，本表鑲擴(kuò)孔器實(shí)施例包括鋼體4，鋼體4上部燒結(jié)固定有胎體3，胎體3 表面規(guī)則有序鑲嵌有天然金剛石顆粒2和圓柱形人造金剛石聚晶1，；胎體由250目的普通 金屬粉末和納米預(yù)合金粉末，及180目微人造金剛石聚晶顆粒均勻混合(重量比普通金屬
粉末納米預(yù)合金粉末微聚晶顆粒=3:3:i)燒結(jié)而成； 圓柱形人造金剛石聚晶1規(guī)格為①2X4 ;
天然金剛石顆粒2的粒度為40粒/克拉；所述納米預(yù)合金的重量百分比組成為W2C65%， Ni25%， Cu6%， Zn4%。 制造將圓柱形人造金剛石聚晶1和天然金剛石顆粒2規(guī)則有序的用乳膠粘在模
具上，將粘有天然金剛石顆粒2和圓柱形人造金剛石聚晶1的模具與鋼體4套合，將200目
普通金屬粉末和納米預(yù)合金粉末及微人造金剛石聚晶顆粒按照3:3:l的重量配比均勻
混合，放入模具中，再采用微振(振幅0. 3mm，振動(dòng)頻率500次/分鐘)振實(shí)，當(dāng)混合粉料達(dá)
到粉料理論密度的80%時(shí)，無壓燒結(jié)成型(燒結(jié)溫度1050士6t:，時(shí)間當(dāng)為①75/49繩索
擴(kuò)孔器時(shí)，大約需10分鐘)。 本實(shí)施例擴(kuò)孔器，鉆進(jìn)破碎地層，使用壽命達(dá)到3210米。
實(shí)施例2 本實(shí)施例擴(kuò)孔器圓柱形人造金剛石聚晶1規(guī)格為①1. 5X4。
天然金剛石顆粒2的粒度為80粒/克拉。 所述納米預(yù)合金的重量百分比組成為W2C68%， Ni22%， Cu5%， Zn5%。 所述天然金剛石顆粒的粒度為80粒/克拉； 余同實(shí)施例。 制造方法同實(shí)施例l。 本實(shí)施例擴(kuò)孔器鉆進(jìn)破碎地層，使用壽命達(dá)到3220米。
權(quán)利要求
一種地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器，包括鋼體，鋼體上部燒結(jié)固定有胎體，其特征在于，胎體表面規(guī)則有序鑲嵌有天然金剛石顆粒和圓柱形人造金剛石聚晶，胎體由200目-300目的普通金屬粉末、納米預(yù)合金粉末和150目-200目微人造金剛石聚晶顆粒的混合物燒結(jié)而成；所述天然金剛石顆粒的粒度為20-100粒/克拉；所述圓柱形人造金剛石聚晶規(guī)格為Φ2×4或/和Φ1.5×4；所述納米預(yù)合金的重量百分比組成為W2C 60％-75％，Ni 20％-36％，Cu 5％-12％，Zn 3％-6％；所述普通金屬粉末、納米預(yù)合金粉末和微人造金剛石聚晶顆?；旌衔镏?，通金屬粉末、納米預(yù)合金粉末和微人造金剛石聚晶顆粒的重量比為普通金屬粉末∶納米預(yù)合金粉末∶微聚晶顆粒＝2-4∶2-4∶1。
2. 如權(quán)利要求1所述的地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器，其特征在于，所述天然金剛石顆粒的粒度為40-80粒/克拉。
3. 如權(quán)利要求i或2所述的地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器，其特征在于，普通金屬粉末納米預(yù)合金粉末微聚晶顆粒=3 :3:i。
4. 一種如權(quán)利要求1或2所述的地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器的制造方法，其特征在于將天然金剛石和圓柱形人造金剛石聚晶規(guī)則有序的粘在模具上，把粘有天然金剛石和圓柱形人造金剛石聚晶的模具與鋼體套合，裝入普通金屬粉末和納米預(yù)合金粉末、微聚晶顆粒均勻混合，再采用微振振實(shí)，當(dāng)混合粉末振實(shí)密度達(dá)到粉料理論密度80%時(shí)，進(jìn)行燒結(jié)成型；所述微振是指振幅為0. 2-0. 4mm，振動(dòng)頻率為400-600次/分鐘的振動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求4所述的地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器的制造方法，其特征在于所述微振是指振幅為0. 3mm，振動(dòng)頻率為500次/分鐘的振動(dòng)。
全文摘要
一種地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器及其制造方法，該表鑲擴(kuò)孔器包括鋼體，鋼體上部燒結(jié)固定有胎體，胎體表面規(guī)則有序鑲嵌有天然金剛石顆粒和圓柱形人造金剛石聚晶，胎體由200目-300目的普通金屬粉末和納米預(yù)合金粉末，及150目-200目微人造金剛石聚晶顆粒均勻混合燒結(jié)而成(重量比普通金屬粉末∶納米預(yù)合金粉末∶微聚晶顆粒＝3∶3∶1)。本發(fā)明還包括所述表鑲擴(kuò)孔器制造方法。本發(fā)明之地質(zhì)勘探用表鑲擴(kuò)孔器耐磨性強(qiáng)，鉆進(jìn)破碎地層，使用壽命達(dá)到3200米以上。
文檔編號(hào)E21B10/26GK101705790SQ200910044789
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者李建強(qiáng), 譚忠誠 申請(qǐng)人:長沙銳合鉆石工具有限公司