熔铸式金刚石钻头.pdf

本发明熔铸式金刚石钻头是属于超硬材料切削工具范畴。用本发明的实施技术方案，可以制成熔铸式金刚石工程薄壁钻，金刚石地质钻，金刚石深井钻等。熔铸式金刚石钻头，他比烧结式金刚石钻头，制造精度高数倍，耐用又锋利，比电镀和钎焊金刚石钻头，生产成本低、寿命长，并对干钻的耐用度成倍的提高，他适应各种钻孔作业，例如，大理石、玻璃、柏油路面、混凝土路面和钢筋混凝土工程构件，以至坚硬的花岗岩石，还可以在更坚硬又更脆的硅晶上钻孔。

1.  熔铸式金刚石钻头，是在钻头钢基体[1]上，直接制出带边框[3]的圆环形熔铸槽[2]，其特征是：在熔铸槽内放入金属粉末和金刚石混合料[4]压实之后，在680℃-980℃温度范围的真空或有惰性气体保护氛围中熔铸5-8分钟，制成熔铸式金刚石钻头。

2.  根据权利要求1所述的，熔铸式金刚石钻头，其特征是：熔铸后，用机械加工的方法，车去溶铸槽边框[3]，再在配接口[5]处，接上钻杆体，构成完整的熔铸式金刚石钻头。

熔铸式金刚石钻头
所属技术领域：
本专利溶铸式金刚石钻头，是属于超硬材料切削工具范畴。
背景技术：
目前国内、国际市场上，金刚石钻头，不论是用于工程作业中的金刚石工程薄壁钻，还是地质钻探用的金刚石地质钻，都是采用金属做粘结剂的烧结型金刚石钻头，或者电镀式金刚石钻头，再或者用低熔点金属做粘结剂的钎焊式金刚石钻头，都各有优缺点。例如，金属粉末做粘结剂的烧结式金刚石钻头，由于受金属粉末配方成份的影响外，还有烧结温度，温度升降速率，保温时间的长短，以及在炉内所处的位置等多种因素的综合影响，即使是同样成份，同一炉的产品，质量也很难完全一致；而且能耗量高，设备昂贵。电镀金刚石，在工作过程中，冷却水供应不及时，即会使钻头严重受损或失效，而且寿命较短。如果加厚镀层，不但成倍的延长电镀时间，而且还易起层脱落，并从第二层起有切削锋利度严重下降的弊病。钎焊金刚石钻头，因目前应用的钎焊料熔点较低，需要更充足的冷却水供应才能工作，并且不适宜钻切坚硬的花岗石材料。
发明内容：
本专利的目的，就是要提供一种能够克服上述缺欠的，结构合理，加工容易，寿命更长、更锋利，精度又更高的新式熔铸式金刚石钻头。
本专利的目的是这样实现的：在钻头的钢制基体上，直接车制出专门的园环形熔铸槽，在槽内放入金属的合金粉末，其成份为铜、锡、铝、镍、铁硼等，并加入金刚石与炭化硅、氧化硅颗粒，(一般目数可选用30-80目)。送入真空或有氢、氮、氩等惰性气体氛围中，在680℃-780℃的温度下熔铸5-8分钟，硼是铜、锡、铝、铁、镍合金与钢铁基体的粘结剂，并使其与铁镍等难溶金属有化学链连接，使机械镶包金刚石的镶嵌能力提高，使镶嵌牢固又易于金刚石出刃，而使钻削更锋利，又延长了钻头的使用寿命，而直接车制的环形熔铸槽又保证了钻头有更高的加工精度，一般可控制在0.05mm的范围内。是烧结和钎焊钻头无法比的。
附图说明：
下面结合附图和实施例，对本专利进一步说明。
图1，是熔铸式金刚石钻头的剖视视意图。
图中1是熔铸式金刚石钻头的金属钢基体，2是熔铸槽，3是熔铸槽的边框，4是金属粉末与金刚石混合料，5是配接口。
具体实施方式：
如图1所示的熔铸式金刚石钻头，是在钻头钢基体(1)上，直接制出了带熔铸槽边框(3)的熔铸槽(2)，在熔铸槽(2)内放入配好的金属粉末，碳化硅与金刚石颗粒的混合料(4)，压实之后送入真空炉或气体保护加温炉内，在680℃-980℃的温度范围，熔铸5-8分钟，即可出炉自然冷却。冷却后，用机械加工的方法去掉熔铸边框(3)，在配接口(5)处，焊上钻杆，即制成了熔铸式金刚石钻头成品。
按上述实施技术方案，可以制成工程薄壁钻、地质钻、深井钻等金刚石钻头。它比烧结式节省能源，而且锋利；比多层电镀式金刚石钻头，节省大量的制造时间，而且金刚石结合牢固；比钎焊金刚石钻头，制造成本低1倍，并适应钻坚硬的花岗石和钢筋混凝土构件，即使干钻(不加冷却水)也有一定的耐受力，克服了电镀和针焊金刚石钻头无法承受干钻的弊病。