[发明专利]主副底喷型激光焊接金刚石钻头及其制造方法

权利要求书

1.主副底喷型激光焊接金刚石钻头，包括钻头胎体(1)和钢管基体(2)，其特征在于：所述钢管基体(2)的管口(2-1)直径小于管体(2-2)直径而形成台阶，所述台阶上同轴焊接外径与管体(2-2)直径一致、高度平齐管口(2-1)端面的补强环(3)，所述补强环(3)的内径与管口(2-1)的外径以及台阶之间形成半封闭的水流环腔(7)，多个钻头胎体(1)圆周均布焊接在管口(2-1)和补强环(3)的端面上，相邻钻头胎体(1)之间的管口(2-1)和补强环(3)的端面上焊接阻水块(4)；对应于水流环腔(7)位置开设出贯通台阶的多个主底喷孔(5)和多组副底喷孔(6)，各主底喷孔(5)的位置对应于各阻水块(4)的出水孔(4-1)，各组副底喷孔(6)的位置对应在各钻头胎体(1)的底部。

2.根据权利要求1所述的主副底喷型激光焊接金刚石钻头，其特征在于：各主底喷孔(5)的直径大于水流环腔(7)的宽度，各组副底喷孔(6)的直径≤水流环腔(7)的宽度。

3.根据权利要求1所述的主副底喷型激光焊接金刚石钻头，其特征在于：所述台阶高度为3mm～8mm。

4.根据权利要求1所述的主副底喷型激光焊接金刚石钻头，其特征在于：各组副底喷孔(6)中的喷孔为2～5个。

5.根据权利要求1所述的主副底喷型激光焊接金刚石钻头，其特征在于：所述钢管基体(2)的壁厚与补强环(3)的厚度一致且厚度范围为3mm～10mm。

6.主副底喷型激光焊接金刚石钻头制造方法，其特征在于采用以下工艺步骤对如权利要求1～5中任意一项所述的主副底喷型激光焊接金刚石钻头进行加工制作：

①、将粉料、金刚石颗粒按比例混合均匀；

②、高强度冷压制作若干个钻齿冷压坯；

③、将钻齿冷压坯装至石墨拼装模具中，通过低温真空热压烧结将钻齿冷压坯烧制成型为钻头胎体(1)；

④、加工缩小钢管基体(2)的管口(2-1)使其与管体(2-2)形成台阶以及制作尺寸匹配的补强环(3)；

⑤、将补强环(3)与管口(2-1)同轴套装于台阶上并与管体(2-2)焊接，按位置要求加工出与钻头胎体(1)数量一致的多个主底喷孔(5)和多组副底喷孔(6)；

⑥、通过激光焊接方式分别将钻头胎体(1)焊接于管口(2-1)和补强环(3)上，钻头胎体(1)之间的管口(2-1)和补强环(3)上焊接开设有出水孔(4-1)的阻水块(4)，各钻头胎体(1)的底部位置对应于各组副底喷孔(6)，各阻水块(4)的出水孔(4-1)位置对应于各主底喷孔(5)；

⑦、焊后热处理；

⑧、后续机械加工及成品化处理。

7.根据权利要求6所述的主副底喷型激光焊接金刚石钻头制造方法，其特征在于：所述钻头胎体(1)分别与管口(2-1)和补强环(3)的激光焊接，所用焊接设备的输出功率为1800KW～6000KW，单次焊透深度为3mm～10mm，累计焊透深度为6mm～20mm。

8.根据权利要求6所述的主副底喷型激光焊接金刚石钻头制造方法，其特征在于：采用激光焊接方式、或采用摩擦焊接方式、或采用埋弧焊接方式、或采用保护气体填料焊接方式焊接补强环(3)与管体(2-2)。