[发明专利]一种植入式孕镶金刚石钻头及其制造方法

摘要

一种植入式孕镶金刚石钻头及其制造方法，属于钻井、钻探领域，该钻头由金刚石柱、工作层、过渡保径层和刚体构成，在所述工作层内沿竖直方向镶嵌有复数个金刚石柱；所述金刚石柱是由外壳及填装在外壳内部的耐磨材料构成，所述耐磨材料由占体积50％～80％单晶金刚石和占体积20％～50％铁基骨架材料混合而成。与现有技术相比，本发明的目的是针对孕镶金刚石钻头因钻头打滑不进尺、工作寿命短的问题，提供一种植入式孕镶金刚石钻头，本发明的另一目的是提供一种植入式孕镶金刚石钻头的制造方法。经钻进坚硬打滑花岗岩试验，有效解决打滑难题，钻速高，寿命长。

主权项

1.一种制造植入式孕镶金刚石钻头的方法，该植入式孕镶金刚石钻头由金刚石柱(1)、工作层(2)、过渡 保径层(3)和刚体(4)构成，在所述工作层(2)内沿竖直方向镶嵌有复数个金刚石柱(1)；所述金刚石柱(1)是由外壳(5)及填装在外壳(5)内部的耐磨材料构成，所述耐磨材料由占体积50％～80％单晶金刚石(6)和占体积20％～50％铁基骨架材料(7)混合而成；所述外壳(5)为塑料管、合金铜管或合金铁管中的一种；所述外壳(5)的直径为3mm～10mm，壁厚为0.1mm～0.5mm；其特征在于，该制造方法包括以下步骤：步骤一、制备金刚石柱(1)按照外壳(5)的尺寸要求，切取一定长度的外壳(5)，将按比例混合的单晶金刚石(6)和铁基骨架材料(7)混合物放入外壳(5)并压实，得到金刚石柱(1)；步骤二、按照钻头底唇面分布形态和占底面积比例要求，先将经所述步骤一制得的金刚石柱(1)放入石墨模具中并在间隙内填入铁基胎体材料压实形成工作层(2)，再将过渡 保径层(3)装入石墨模具后再压实，之后放入刚体(4)，加浸渍金属后放入烘干箱中，在温度100℃～200℃条件下，烘干30min～60min，取出后振实，采用无压浸渍法烧制，烧制温度为1000℃～1200℃，恒温烧制20min～60min，缓慢冷却至室温，退模具后，机械加工水口和螺纹，获得植入式孕镶金刚石钻头。