CN107214372A - 一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶及其加工方法，该镶环聚晶包括合金环，所述合金环的外侧壁上设置有镶嵌槽，所述镶嵌槽内镶嵌有聚晶。其加工方法包括合金粉料制备→粉料球磨→将合金粉料和聚晶放入石墨模具→烧结→磨加工→喷砂。本发明用于长寿命钻头保径的镶环聚晶及其加工方法不仅具有良好的焊接性能，便于加工；而且制造成本低，能够保证其加工精度。
Description
技术领域
本发明属于钻头制造技术，尤其涉及一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶及其加工方法。
背景技术
对于长寿命钻头使用，其主切削刃在还未使用完时，钻头直径已经磨损小，造成钻头无法再使用。因此，长寿命钻头需要在侧边镶上具有很高耐磨性的材料才可保证钻头在主刃使用完时其直径磨损微小。
现有技术中主要采用以下三种方式进行钻头保径：
1)在钻头侧边镶上硬质合金作为保径。但硬质合金的耐磨性较低，适用于潜孔钻进或者较短寿命钻头，长寿命钻头及深孔钻进时效果较差；
2)在钻头侧边镶上聚晶。镶聚晶对于胎体式钻头是可行的，但对于钢体式钻头来说，聚晶的焊接性比较差，容易脱落。这种方法具有局限性；
3)在钻头侧边镶上复合片。复合片是上面一层金刚石层，下面是硬质合金层。金刚石层解决了耐磨性问题，硬质合金层又解决了焊接性问题。但复合片成本较高，生产周期长。又因为是上下层结构的原因，其焊接行在硬质合金层是很好的，但金刚石层的焊接性差，且金刚石层不易加工，后续修整钻头外径时难度大，尺寸精度较差。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶，具有成本低、便于加工和尺寸精确的特点，以解决现有技术中长寿命钻头保径过程中存在的上述问题。
本发明的另一目的在于针对上述问题，提供一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶的加工方法，其具有工艺简单、成本低、便于焊接和加工尺寸精确的特点，以解决现有技术中长寿命钻头保径过程中存在的上述问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶，其包括合金环，所述合金环的外侧壁上设置有镶嵌槽，所述镶嵌槽内镶嵌有聚晶。
特别地，所述镶嵌槽整体呈“U”型结构。
特别地，所述镶嵌槽整体呈“V”型结构。
特别地，所述镶嵌槽整体呈“L”型结构。
一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶的加工方法，包括以下步骤：
1)按重量称取WC 25份～45份、Cu 25份～45份、Co 10份～30份、Ni 6份～10份、Mn1份～10份混合，用200#筛网把混合的粉末反复筛3次至粉末混合均匀；
2)筛好后粉料放入球磨桶中球磨10～24小时至粉末颜色均一，且不分层；
3)按要求称取混合好的粉末，放入石墨模具中用压头压实并形成镶嵌槽，再在镶嵌槽内放入聚晶，把聚晶压入粉料里，然后放入石墨压头；
4)组装好的模具放到热压机上烧结，烧结温度为900℃～980℃，保温时间为5分钟～10分钟，压力为25KN～35KN，烧结至压头与石墨模具平为止；
5)烧结好的产品脱模后喷砂，然后按尺寸要求进行磨加工；
6)磨加工好的产品再次喷砂，包装入库。
特别地，所述步骤2)中粉料球磨好后，按30ml/Kg粉料的比例加入作为湿润剂的乙二醇，再混合2小时。
特别地，所述步骤3)中聚晶位于粉料的正中心处。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述用于长寿命钻头保径的镶环聚晶及其加工方法不仅具有良好的焊接性能，便于加工；而且制造成本低，能够保证其加工精度。
附图说明
图1为本发明提供的用于长寿命钻头保径的镶环聚晶的剖面图。
图中：
1、合金环；2、镶嵌槽；3、聚晶。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。、
实施例一：
请参照图1所示，图1为本发明提供的用于长寿命钻头保径的镶环聚晶的剖面图。
本实施例中，一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶包括合金环1，所述合金环1的外侧壁上设置有镶嵌槽2，所述镶嵌槽2整体呈“U”型结构,且所述镶嵌槽2内镶嵌有聚晶3。
本实施例中，所述镶环聚晶的加工方法，包括以下步骤：
1)称取WC 25份、Cu 35份、Co 20份、Ni 10份、Mn 10份混合，用200#筛网反复筛3次；
2)筛好后粉料放入球磨桶中球磨15小时至粉末颜色均一，且不分层，球磨好后，按30ml/Kg粉料的比例加入作为湿润剂的乙二醇，再混2小时；
3)按要求称取混合好的粉末，放入石墨模具中用压头压实并形成镶嵌槽，再在镶嵌槽放入聚晶，保证聚晶在粉末的正中心，把聚晶压入粉料里，然后放入石墨压头；；
4)组装好的模具放到热压机上烧结，烧结温度为900℃，保温时间为5分钟，压力为25KN，烧结至压头与石墨模具平为止；
5)烧结好的产品脱模后喷砂，然后按尺寸要求进行磨加工；
6)磨加工好的产品再次喷砂，包装入库。
实施例二：
请参照图1所示，图1为本发明提供的用于长寿命钻头保径的镶环聚晶的剖面图。
本实施例中，一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶包括合金环1，所述合金环1的外侧壁上设置有镶嵌槽2，所述镶嵌槽2整体呈“U”型结构,且所述镶嵌槽2内镶嵌有聚晶3。
本实施例中，所述镶环聚晶的加工方法，包括以下步骤：
1)称取WC 35份、Cu 35份、Co 15份、Ni 10份、Mn 5份混合，用200#筛网反复筛3次；
2)筛好后粉料放入球磨桶中球磨20小时至粉末颜色均一，且不分层，球磨好后，按30ml/Kg粉料的比例加入作为湿润剂的乙二醇，再混2小时；
3)按要求称取混合好的粉末，放入石墨模具中用压头压实并形成镶嵌槽，再在镶嵌槽放入聚晶，保证聚晶在粉末的正中心，把聚晶压入粉料里，然后放入石墨压头；；
4)组装好的模具放到热压机上烧结，烧结温度为950℃，保温时间为8分钟，压力为30KN，烧结至压头与石墨模具平为止；
5)烧结好的产品脱模后喷砂，然后按尺寸要求进行磨加工；
6)磨加工好的产品再次喷砂，包装入库。
实施例三：
请参照图1所示，图1为本发明提供的用于长寿命钻头保径的镶环聚晶的剖面图。
本实施例中，一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶包括合金环1，所述合金环1的外侧壁上设置有镶嵌槽2，所述镶嵌槽2整体呈“U”型结构,且所述镶嵌槽2内镶嵌有聚晶3。
本实施例中，所述镶环聚晶的加工方法，包括以下步骤：
1)称取WC 45份、Cu 25份、Co 15份、Ni 10份、Mn 5份混合，用200#筛网反复筛3次；
2)筛好后粉料放入球磨桶中球磨24小时至粉末颜色均一，且不分层，球磨好后，按30ml/Kg粉料的比例加入作为湿润剂的乙二醇，再混2小时；
3)按要求称取混合好的粉末，放入石墨模具中用压头压实并形成镶嵌槽，再在镶嵌槽放入聚晶，保证聚晶在粉末的正中心，把聚晶压入粉料里，然后放入石墨压头；；
4)组装好的模具放到热压机上烧结，烧结温度为980℃，保温时间为10分钟，压力为35KN，烧结至压头与石墨模具平为止；
5)烧结好的产品脱模后喷砂，然后按尺寸要求进行磨加工；
6)磨加工好的产品再次喷砂，包装入库。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。
Claims (7)
1.一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶，其特征在于：其包括合金环，所述合金环的外侧壁上设置有镶嵌槽，所述镶嵌槽内镶嵌有聚晶。
2.根据权利要求1所述的用于长寿命钻头保径的镶环聚晶，其特征在于：所述镶嵌槽整体呈“U”型结构。
3.根据权利要求1所述的用于长寿命钻头保径的镶环聚晶，其特征在于：所述镶嵌槽整体呈“V”型结构。
4.根据权利要求1所述的用于长寿命钻头保径的镶环聚晶，其特征在于：所述镶嵌槽整体呈“L”型结构。
5.一种用于长寿命钻头保径的镶环聚晶的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按重量称取WC 25份～45份、Cu 25份～45份、Co 10份～30份、Ni 6份～10份、Mn 1份～10份混合，用200#筛网把混合的粉末反复筛3次至粉末混合均匀；
2)筛好后粉料放入球磨桶中球磨10～24小时至粉末颜色均一，且不分层；
3)按要求称取混合好的粉末，放入石墨模具中用压头压实并形成镶嵌槽，再在镶嵌槽内放入聚晶，把聚晶压入粉料里，然后放入石墨压头；
4)组装好的模具放到热压机上烧结，烧结温度为900℃～980℃，保温时间为5分钟～10分钟，压力为25KN～35KN，烧结至压头与石墨模具平为止；
5)烧结好的产品脱模后喷砂，然后按尺寸要求进行磨加工；
6)磨加工好的产品再次喷砂，包装入库。
6.根据权利要求5所述的用于长寿命钻头保径的镶环聚晶的加工方法，其特征在于：所述步骤2)中粉料球磨好后，按30ml/Kg粉料的比例加入作为湿润剂的乙二醇，再混合2小时。
7.根据权利要求5所述的用于长寿命钻头保径的镶环聚晶的加工方法，其特征在于：所述步骤3)中聚晶位于粉料的正中心处。
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