[发明专利]一种新型高结合强度金刚石工程薄壁钻头及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高结合强度金刚石工程薄壁钻头及制造方法。 

背景技术

现在的金刚石薄壁钻首的结构均是在中间管的前端将薄壁管镦粗，然后采用钎焊工艺将刀头与钻首的中间管焊接在一起，由于钎焊工艺本身的特点决定了焊接强度很低，在使用中刀头很容易变形甚至刀头从结合面脱落。 

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的是提出一种新型高结合强度金刚石工程薄壁钻头及制造方法，能够提高刀头的连接强度，以提高钻首的使用寿命。 

为了达到上述目的，本发明提出了一种新型高结合强度金刚石工程薄壁钻头，其特征在于，包括：钻首、钻尾及连接件； 

所述钻首顶部的端面设有沿周向分布的刀块和水口，所述刀块为设置于所述端面上并沿轴向延伸的凸起，相邻的两个刀块之间形成水口；所述刀头底部设有第一连接机构以连接所述连接件一端； 

所述筒状本体顶部端面设有沿周向连续的或断续的阶梯状凸起；所述刀块一端设有与所述阶梯状凸起相适配的凹陷，所述刀块套接于所述阶梯状凸起上并焊接； 

所述钻尾的一端设有第二连接机构以连接所述连接件的另一端。 

作为上述技术方案的优选，所述筒状本体具有预定厚度，所述第一连接机构为所述筒状本体底部外表面的沿周向设置的台阶状凹陷。 

作为上述技术方案的优选，所述连接件的一端的内表面设有沿周向延伸的 连续凹陷，所述连续凹陷套接于所述钻首的第一连接机构外。 

作为上述技术方案的优选，所述连接件的一端与所述第一连接机构焊接。 

作为上述技术方案的优选，所述钻尾的一端设有第二连接机构，第二连接机构为所述钻尾一端外表面的沿周向设置的台阶状凹陷。 

作为上述技术方案的优选，所述连接件的另一端的内表面设有沿周向延伸的连续凹陷，所述连续凹陷套接于所述钻首的第二连接机构外。 

作为上述技术方案的优选，所述连续凹陷设有内螺纹，所述第二连接机构外表面设有相适配的外螺纹。 

作为上述技术方案的优选，所述钻尾表面设有沿周向延伸的扳手卡装面。 

同时，本发明还提出了前述的新型高结合强度金刚石工程薄壁钻头的制造方法，包括： 

步骤101、是筒状本体及刀块形成冷压整体钻首，并将水口垫块放置在所述的水口；并将所述冷压整体钻首放置在烧结阴模中，并将烧结芯轴所述套入冷压整体钻首内，以形成烧结模组合体； 

步骤102、将装好的烧结模组合体放入烧结炉炉腔中，并接通保护气体，当在放气口可以点燃形成放气火焰时，烧结炉开始加热； 

步骤103、当炉腔温度达到550℃～750℃后并保持20-40分钟；然后将温度升高到800℃±15℃并保持20-40分钟；再将温度升高到880℃±15℃并保持20-40分钟； 

步骤104；再将温度升高到900℃-1000℃，并启动升降系统使烧结炉升降压板上升，使烧结模组合体中的筒状本体底部压紧在烧结炉上压板上；同时对升降压板和/或上压板进行加压至不小于7吨，加压持续时间不小于5分钟；将温度保持在900℃-1000℃，并保持20-40分钟； 

步骤105、对烧结炉进行降温，当温度降低到低于200℃时，将烧结模组合体取出并冷却。 

作为上述技术方案的优选，所述步骤101具体为： 

步骤101a、通过冷压成型方法将粉料先压制成刀块，然后将刀块与水口挡块间隔放入烧结阴模的容腔，然后放入筒状本体最后放入烧结芯轴。 

作为上述技术方案的优选，所述步骤101还可以具体为： 

步骤101b、通过冷压成型方法将粉料与筒状本体同时加压，形成整体冷压钻首，并在的水口的位置放入水口挡块，然后一起放入烧结阴模的容腔，并将烧结芯轴所述套入冷压整体钻首内，以形成烧结模组合体。 

本发明提出了一种新型高结合强度金刚石工程薄壁钻头及制造方法，通过连接件将钻首、钻尾连接在一起。这样既可以方便的更换钻首，又能提高连接的强度。同时，在钻首端面设有沿周向连续的或断续的阶梯状凸起；所述刀块一端设有与所述阶梯状凸起相适配的凹陷，所述刀块套接于所述阶梯状凸起上并焊接。这种方式可以极大地提高刀块与钻首连接的可靠性。 

附图说明

图1为本发明的优选实施例的剖视结构示意图； 

图2为图1中的钻首的剖视结构示意图； 

图3为图1的左视图；