[发明专利]一种电镀液及利用其制造金刚石钻头胎体的方法

说明书

【技术领域】

本发明具体涉及一种电镀液及利用其制造金刚石钻头胎体的方法。

【背景技术】

包镶金刚石和连接空白钻头基体的钻头冠部合金或金属称为胎体。钻头的工作能力在很大程度上取决于胎体的性质，目前市场上一般是采用电镀镍或者镍合金的方法获得金刚石钻头胎体。镍对金刚石具有良好的包镶性能，与金刚石钻头基体的连接性能好，以Φ911钻头为例，胎体为镀镍或者镍合金的金刚石钻头对于坚硬地质岩层的钻进速度一般为0.5～0.8m/h，钻头的使用寿命一般为6～20m，胎体的洛氏硬度一般为HRC 15～35，因此镍作为电镀金刚石钻头的胎体已有几十年的历史。然而，镍是一种价格较高的有色金属，且近年来镍金属的价格一直在上涨，使得金刚石钻头的生产成本大幅上涨。

电镀铁通常用于金属零件的修复，要实现电镀铁合金生产金刚石钻头，即将金刚石包镶于镀铁合金层中，需要克服铁合金镀层应力大、镀层与钻头基体的结合力低，以及电镀过程容易产生气泡等多种问题。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种电镀液，克服了电镀铁合金生产金刚石钻头过程中容易产生气泡的问题，并解决了目前金刚石钻头的生产成本高的问题。

本发明通过以下技术方案之一解决上述技术问题之一的：一种电镀液，包括氯化亚铁280～350g/L、氯化锰30～75g/L，所述电镀液的pH为2.8～3.8。

进一步地，该电镀液还包括氧化稀土0.1～0.5g/L，所述氧化稀土为氧化铈或氧化镧。

进一步地，所述电镀液的pH值采用盐酸、铁阳极大电流电镀或者新鲜铁粉调节；当pH＜2.8时，采用盐酸调节，当pH＞3.8时，采取铁阳极大电流电镀或者添加新鲜铁粉调节。

本发明通过以下技术方案之二解决上述技术问题之一的：一种电镀液，包括氟硼酸亚铁220～300g/L、氯化锰60g/L、硼酸20～30g/L、五氧化二钒0.3g/L，所述电镀液的pH为3.0～4.0。

进一步地，该电镀液还包括氧化稀土0.1～0.5g/L，所述氧化稀土为氧化铈或氧化镧。

进一步地，所述电镀液的pH值采用盐酸、铁阳极大电流电镀或者新鲜铁粉调节；当pH＜3.0时，采用盐酸调节，当pH＞4.0时，采取铁阳极大电流电镀或者添加新鲜铁粉调节。

本发明通过以下技术方案之三解决上述技术问题之一的：一种电镀液，包括氯化亚铁280～350g/L、氯化锰30～60g/L、氟硼酸15～20g/L、五氧化二钒0.3g/L，所述电镀液的pH值2.8～4.0。

进一步地，该电镀液还包括氧化稀土0.1～0.5g/L，所述氧化稀土为氧化铈或氧化镧。

进一步地，所述电镀液的pH值采用盐酸、铁阳极大电流电镀或者新鲜铁粉调节；当pH＜2.8时，采用盐酸调节，当pH＞4.0时，采取铁阳极大电流电镀或者添加新鲜铁粉调节。

本发明通过以下技术方案之四解决上述技术问题之一的：一种电镀液，包括氯化亚铁280～350g/L、氯化锰20～50g/L、氟硼酸铵6～15g/L、五氧化二钒0.3g/L，所述电镀液的pH为2.8～4.2。

进一步地，该电镀液还包括氧化稀土0.1～0.5g/L，所述氧化稀土为氧化铈或氧化镧。

进一步地，所述电镀液的pH值采用盐酸、铁阳极大电流电镀或者新鲜铁粉调节；当pH＜2.8时，采用盐酸调节，当pH＞4.2时，采取铁阳极大电流电镀或者添加新鲜铁粉调节。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种金刚石钻头胎体的制造方法，不仅克服了铁合金镀层应力大的问题，而且具有高结合强度、高硬度的镀层。

本发明通过以下技术方案之五解决上述技术问题之二的：一种金刚石钻头胎体的制造方法，包括利用所述的电镀液，对待电镀的基体进行不对称交变电源电镀，具体操作方法如下：依次进行绝缘处理、活化处理、起镀、包镶、拆除绝缘、烘烤；其特征在于：所述起镀时所用的电镀电流为：