[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

摘要

本发明涉及一种添加氧化铝空心球的热压金刚石钻头的制造方法。工艺为：分别将氧化铝空心球和金刚石进行制粒敷膜，再将敷膜的氧化铝空心球、金刚石和经球磨的钻头胎体粉料与胶黏剂混匀，按各规格钻头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烧结；热压压力15～16MPa，炉温950～960℃，保温4～5min，815～830℃出炉，出炉后在保温条件下缓冷至室温，脱模，制成本发明的钻头。本钻头的扇形切削工作块中金刚石体积浓度为11%～13%，氧化铝空心球体积浓度为12%～18%。制成的钻头用于硬至坚硬致密岩石中钻进，比普通金刚石钻头的钻进时效平均提高95%，使用寿命提高80%。

主权项

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。