[发明专利]添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头的制造方法

权利要求书

1.一种添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头的制造方法，其特征在于：工艺步骤为：

（1）准备氧化铝空心球制粒敷膜材料：选用的氧化铝空心球直径为1～3mm，敷膜材料选用铜-铁-石墨混合的粉末，胶黏剂选用三乙醇胺；

（2）准备金刚石制粒敷膜材料：选用金刚石的粒度为：40/45目占50%~65%，50/60目占35%~50%，金刚石的品级为SMD30~35，敷膜材料选用铁-镍-铜合金粉，胶黏剂选用酒精-甘油混合液，酒精与甘油的体积比为1比2；

（3）制粒敷膜机采用自行研制的无级调速制粒机，制粒敷膜机的料筒为鼓形，料筒最大处直径350mm，高200mm，料筒的中心轴线与水平角度调节至45°，制粒敷膜机转速调至60~70r/min；

（4）先装入要制粒敷膜的氧化铝空心球，启动制粒敷膜机，边转动边喷胶黏剂，接着慢慢均匀撒入铜-铁-石墨粉料，使氧化铝空心球的表面裹敷一薄层铜-铁-石墨粉膜层，敷膜层的厚度控制在0.10～ 0.15mm；

（5）采用上述相同的方法，对金刚石进行制粒敷膜，敷膜用胶黏剂为酒精-甘油混合液，敷膜材料为铁-镍-铜合金粉末，敷膜厚度为0.10～0.15mm；

（6）按照质量比在敷膜后的氧化铝空心球与金刚石中加入经过球磨机混磨的钻头胎体粉料，并加入酒精-甘油胶黏剂混合均匀；再按照计算好的不同规格的钻头的需材量称重，装入石墨模具内，压上钻头钢基体，送入中频电炉和压力机组合的一体机中热压烧结；

（7）热压烧结工艺为：热压压力为15～16MPa，电炉温度950～960℃，保温时间4～5min，810～830℃出炉，出炉后钻头在装有颗粒状石棉粉的保温箱中缓冷至室温，脱模，制成添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头。

2.根据权利要求1所述的添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头的制造方法，其特征在于： 所述的氧化铝空心球制粒敷膜材料中的铜-铁-石墨粉料按质量%为：铜45～50，铁30～35，石墨20～25。

3.根据权利要求1所述的添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头的制造方法，其特征在于：所述的金刚石制粒敷膜材料中的铁-镍-铜合金粉末按质量%为：铁45～55、镍12～16，铜合金32～38。

4.根据权利要求1所述的添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头的制造方法，其特征在于： 所述的钻头胎体粉料按质量%为：铁32～38，镍10～14，钴3～5，YG8 8～10，铜合金34～45，混合后置于球磨机中球磨8h，保证各种粉料混磨均匀。

5.根据权利要求1所述的添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头的制造方法，其特征在于：步骤（7）中所述制成的添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头，其中在每个扇形切削工作块上均形成多层无序排列的氧化铝空心球与金刚石复合切削体结构，氧化铝空心球的体积浓度为12%～18%；金刚石的体积浓度为11%～13%。