[发明专利]一种金刚石定位排布孕镶地质钻头及其制造工艺

权利要求书

1、一种金刚石定位排布孕镶地质钻头，包括金刚石胎体(1)和金刚石(2)，其特征在于：所述的金刚石(2)按照设计的规定位置有序地排列在所述的金刚石胎体(1)中。

2、制作权利要求1所述的金刚石定位排布孕镶地质钻头的方法，包括金刚石胎体粉末混料——胎体粉末压制成薄坯——薄坯上铺排金刚石——多层薄坯组合冷压——冷压胎体刀头还原——装钢体烧结——冷却脱模——修整包装，其特征在于：

①、确定金刚石胎体成分和金刚石配方

金刚石胎体含钴粉、镍粉、铁粉、铜粉、锰粉、锡粉、铬粉、碳化钨、碳化二钨，其中，钴粉、镍粉、铁粉、锰粉、铬粉或他们的预合金粉末质量占10％～60％，铜粉、锡粉或他们的预合金粉末质量占10％～40％，碳化钨、碳化二钨粉末质量占10％～70％，所用金刚石胎体粉末颗粒直径为0.074mm以细；所用金刚石体积浓度在5％～50％之间，颗粒度为0.42mm～0.074mm；

②、金刚石胎体压制成薄坯

根据钻头规格设计层数，计算每层的金刚石胎体粉末用量，称取所需的金刚石胎体粉末量，放入压制胎体薄片的冷压模具上进行冷压制成薄坯，冷压成形压力取10～20MPa；

③、薄坯上铺排金刚石

按照设计的金刚石定位排布方式，如放射状排列、螺旋状排列、等距排列等，在打孔模板上打孔；所选择的打孔模板的厚度比金刚石的平均直径略大，打孔的大小大于金刚石平均直径的1倍，而小于平均直径的2倍；将步骤②中压制好的薄坯上喷洒一层压敏胶，然后把打孔模板覆在所述的薄坯上，把金刚石撒在打孔模板上，用软毛刷子扫金刚石，使打孔模板的每一个孔里面都有一颗金刚石；揭开打孔模板，金刚石即在薄坯上形成了定位排布；

④、多层薄坯组合冷压，冷压刀头还原

把步骤③中制得的多层带金刚石的薄坯组合在一起，用液压机压成钻头胎块刀头形状；把冷压成型的钻头胎块刀头放入还原炉，在360-450℃的温度下放置10-40分钟，使压敏胶充分挥发；

⑤、装刀头，放置钢体，烧结

把冷压成型的钻头胎块刀头放入加工好的石墨模具中，并放置好钢体，在中频感应炉中加热烧结，使钻头胎块刀头和钢体烧结在一起，烧结采用的保压压力为1～3MPa，烧结温度为900～1100℃，保温保压时间为5～15min。

3、根据权利要求2所述的金刚石定位排布孕镶地质钻头的制作方法，其特征在于：上述步骤③中所述的打孔模板为紫铜板。