CN102729006A - 钎焊法生产金刚石扩孔器的方法 - Google Patents

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Abstract

一种钎焊法生产金刚石扩孔器的方法，包括如下步骤：①组合式石墨模具的制作；②将金刚石单晶或聚晶和金属粉末装入石墨模具中，再用热压机烧结成瓦片状或螺旋瓦片状金刚石合金片；③在金刚石扩孔器钢体外表面工作部位加工出一道环状槽；④将金刚石合金片逐个均匀钎焊在金刚石扩孔器钢体的环状槽内，并且使金刚石合金片之间留有间隙作为扩孔器的水槽；⑤将步骤④钎焊好的金刚石扩孔器钢体打磨、清理后即为金刚石扩孔器。本方法生产效率高、节约能源、环保、制作成本低，并且生产出的金刚石扩孔器扩孔工作效率高、使用寿命长。

Description

钎焊法生产金刚石扩孔器的方法
技术领域：
本发明涉及一种钻探工程施工用工具的制作方法，特别涉及一种钎焊法生产制造金刚石扩孔器的方法。
背景技术：
金刚石扩孔器是金刚石钻探施工中必不可少的工具之一，它位于钻头和岩芯管之间起到修整孔壁、保持孔内钻具的稳定性及延长钻头使用寿命等作用。
目前，生产制作金刚石扩孔器的方法主要是烧结法和电镀法两种。烧结法是将扩孔器钢体、金属粉末、金刚石单晶或聚晶一起装入石墨模具中，在一定的温度下烧结成型。此种方法对模具、金属粉末和电能消耗巨大，成本非常高。而且对于大直径扩孔器的制造更为困难。现在市场上广泛使用的就是用此方法生产的表镶金刚石聚晶螺旋扩孔器。
电镀法生产金刚石扩孔器是在加工好的半成品扩孔器钢体工作面上用电镀的方法将金刚石颗粒固结在上面，并镀以一定厚度的金刚石镀层。此种方法虽然简单、成本低，但是污染环境、生产周期长。另外，此种方法制成的扩孔器使用寿命比烧结法生产出的扩孔器低很多。
另外，上述两种方法在烧结或电镀完成后，还需将此半成品经过机加工加工成最后的成品，工序复杂。
发明内容：
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种钎焊法生产金刚石扩孔器的方法，该方法生产效率高、节约能源、环保、制作成本低，并且生产出的金刚石扩孔器扩孔工作效率高、使用寿命长。
如上构思，本发明的技术方案是：一种钎焊法生产金刚石扩孔器的方法，其特征在于：包括如下步骤：
①组合式石墨模具的制作：组合式石墨模具由左、右两侧石墨挡板和前、后石墨堵头活动连接而成，模具体内放入多个一端为圆弧面或螺旋状圆弧面的石墨凸弧压头或石墨凹弧压头，相邻两个石墨凸弧压头或石墨凹弧压头之间装有石墨中隔板；
②将金刚石单晶或聚晶和金属粉末装入石墨模具中，再用热压机烧结成瓦片状或螺旋瓦片状金刚石合金片，在金刚石合金片的外弧面上表镶大颗粒金刚石单晶或聚晶，并孕镶细颗粒金刚石；
③在金刚石扩孔器钢体外表面工作部位加工出一道环状槽；
④将金刚石合金片逐个均匀钎焊在金刚石扩孔器钢体的环状槽内，并且使金刚石合金片之间留有间隙作为扩孔器的水槽；
⑤将步骤④钎焊好的金刚石扩孔器钢体打磨、清理后即为金刚石扩孔器。
上述钎焊法生产金刚石扩孔器的方法生产出的金刚石扩孔器，其特征在于：在金刚石扩孔器钢体外表面工作部位有一道环状槽，多个瓦片状或螺旋瓦片状金刚石合金片钎焊在该环状槽内，并且金刚石合金片之间留有间隙作为扩孔器的水槽。
上述环状槽的宽度和深度与金刚石合金块的长度和厚度相关。
本发明具有如下的优点和积极效果：
1、本发明将金刚石合金片和扩孔器钢体分开生产，减少了生产成本、提高了生产效率。
2、本发明比烧结法生产金刚石扩孔器由于多孕镶了一层金刚石颗粒，提高了扩孔器的工作效率、并延长了其使用寿命。同时本发明所用的金属粉末比烧结法所用的金属粉末价格低、数量少，节约了成本。
3、本发明使用的石墨模具可方便地进行组装、拆卸，从而提高了模具的使用寿命，降低了材料成本。
4、本发明使用电量大幅降低。
附图说明：
图1是组合式石墨模具的示意图。
图2是石墨凸弧压头的示意图。
图3是石墨凹弧压头的示意图。
图4是金刚石合金片的示意图。
图5是金刚石扩孔器钢体的示意图。
图6是本发明生产出的金刚石扩孔器的示意图。
具体实施方式：
一种钎焊法生产金刚石扩孔器的方法，包括如下步骤：
①石墨模具的制作：组合式石墨模具由左、右两侧石墨挡板1和前、后石墨堵头2活动连接成矩形模具体，模具体内放入多个一端为圆弧面或螺旋圆弧面的石墨凸弧压头3或石墨凹弧压头4，相邻两个石墨凸弧压头或石墨凹弧压头之间装有石墨中隔板5；（如图1、2、3所示）
②将金刚石单晶或聚晶和金属粉末装入石墨模具中，再用热压机烧结成瓦片状或螺旋瓦片状金刚石合金片6，在金刚石合金片的外弧面上表镶大颗粒金刚石单晶或聚晶7，并孕镶细颗粒金刚石8，内弧面9为不含金刚石的合金层；（如图4所示）；可通过加工使金刚石合金块的厚度一致。
③在金刚石扩孔器钢体10外表面工作部位加工出一道环状槽11；该环状槽的宽度和深度与金刚石合金片的长度和厚度相关。（如图5所示）
④将金刚石合金片6逐个均匀钎焊在金刚石扩孔器钢体的环状槽内，并且使金刚石合金片之间留有间隙作为扩孔器的水槽12；（如图6所示）
⑤将步骤④钎焊好的金刚石扩孔器钢体打磨、清理后即为金刚石扩孔器。

Claims (3)

1.一种钎焊法生产金刚石扩孔器的方法，其特征在于：包括如下步骤：
①石墨模具的制作：组合式石墨模具由左、右两侧石墨挡板和前、后石墨堵头活动连接成模具体，模具体内放入多个一端为圆弧面或螺旋状圆弧面的石墨凸弧压头和石墨凹弧压头，相邻两个石墨凸弧压头或石墨凹弧压头之间装有石墨中隔板；
②将金刚石单晶或聚晶和金属粉末装入石墨模具中，再用热压机烧结成瓦片状或螺旋瓦片状金刚石合金片，在金刚石合金片的外弧面上表镶大颗粒金刚石单晶或聚晶，并孕镶细颗粒金刚石；
③在金刚石扩孔器钢体外表面工作部位加工出一道环状槽；
④将金刚石合金片逐个均匀钎焊在金刚石扩孔器钢体的环状槽内，并且使金刚石合金片之间留有间隙作为扩孔器的水槽；
⑤将步骤④钎焊好的金刚石扩孔器钢体打磨、清理后即为金刚石扩孔器。
2.一种根据权利要求1所述的钎焊法生产金刚石扩孔器的方法生产出的金刚石扩孔器，其特征在于：在金刚石扩孔器钢体外表面工作部位有一道环状槽，多个瓦片状或螺旋瓦片状金刚石合金片钎焊在该环状槽内，并且金刚石合金片之间留有间隙作为扩孔器的水槽。
3.根据权利要求1所述的钎焊法生产金刚石扩孔器的方法，其特征在于：上述环状槽的宽度和深度与金刚石合金块的长度和厚度相关。
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