CN114951660A

CN114951660A - 孕镶金刚石楔形切削齿的制备、镶嵌钻头的方法及应用

Info

Publication number: CN114951660A
Application number: CN202210534417.0A
Authority: CN
Inventors: 杨展; 方小红; 谭松成; 段隆臣
Original assignee: China University of Geosciences
Current assignee: China University of Geosciences
Priority date: 2022-05-17
Filing date: 2022-05-17
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2042-05-17
Also published as: CN114951660B

Abstract

本发明公开了一种钻头用孕镶金刚石楔形切削齿的制备方法，利用YG12、Ni、Cu‑Re、Fe金属粉与金刚石较好的亲和性和有效融合性，采用温度为985～1040℃、压力为20～30MPa的非常规热压方法制备楔形切削齿，能够实现胎体材料的固相烧结，不会出现胎体金属的流失或偏析，使楔形切削齿的胎体致密均匀，胎体力学性能优良、性能稳定。本发明公开了一种镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头的方法，采用温差法使得孕镶金刚石楔形切削齿与钻头钢体过盈配合连接，再采用超声波电镀金刚石方法强化钻头的内外保径效果，同时实现本钻头底唇加厚的效果，增强金刚石楔形切削齿与钻头钢体的固结作用，有利于钻头在硬至坚硬而致密的岩石中应用。

Description

孕镶金刚石楔形切削齿的制备、镶嵌钻头的方法及应用

技术领域

本发明提供了一种在地质勘探与开发、深部钻探以及钻进硬至坚硬而致密岩石所用的孕镶金刚石楔形切削齿即金刚石钻头的制造方法，属于地质勘探与深部钻探工程领域，同时也属于粉末冶金材料及其工具领域。

背景技术

近二十年来，深部钻探和深部地学研究发展迅速，钻遇的岩石级别变化大，岩性复杂，钻进难度大，需要具有独特性能的金刚石钻头适应这个快速的变化；特别是深部岩层的硬度高、致密度高，钻进速度低，施工周期长，造成钻探施工成本高。金刚石钻头的性能及质量与钻头结构、制造钻头的方法及其工艺参数有着密切的相关性；实践表明从钻头的结构与性能、制造方法和工艺参数出发进行研发，是一条提高孕镶金刚石钻头质量和适应性的切实可行的途径。

在我国，目前得到应用的制造孕镶金刚石钻头的方法主要有热压方法、电镀方法及无压浸渍方法等，这些方法对于研制高适应性的孕镶金刚石钻头始终没有突破。而冷压成型烧结方法、钎焊方法等几种方法由于存在不同程度的不足，一直未得到推广应用。

热压方法是我国主要的制造孕镶金刚石钻头的方法，但由于受钻头传统性胎体材料体系的束缚，以及与之配合的热压工艺参数缺乏科学性，以至普通热压方法制造的孕镶金刚石钻头的性能一直不能满足深部钻探生产的要求。

非常规热压方法是一种新思维的、科学的制造孕镶金刚石钻头的方法，经过两年多的试验研究，非常规热压孕镶金刚石钻头胎体的实际密度可达理论密度的98.8％，比普通热压方法的实际密度提高1.2％左右；经过两轮的试验、测试和研究表明，非常规热压方法在降低胎体内部孔隙的同时，还能改善孕镶金刚石钻头胎体的组织结构，全面提升孕镶金刚石钻头胎体的力学性能。

非常规热压方法必须重新研究，重新设计孕镶金刚石钻头的胎体材料体系，研究非常规热压参数与孕镶金刚石钻头胎体材料的优化配合，是本发明制造孕镶金刚石楔形切削齿镶嵌式钻头的技术基础，楔形切削齿结构的优势是本发明制造新型孕镶金刚石钻头的科学基础。

同时，传统的热压孕镶金刚石钻头的结构单一，存在居多的不合理性，钻头与孔底岩石为全面积型接触；钻进硬而致密岩石时，破碎岩石的方式为磨削和研磨方式为主，钻进效率必然低下，难以实现高效与长寿命钻进效果。

由上述可知，采用普通的热压方法，很难制造出具有高硬度、高耐磨性的优质孕镶金刚石钻头，难以制造高效、长寿命的孕镶金刚石钻头，多年来一直在不理想的水平上徘徊，得不到实质性的突破。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种钻头用孕镶金刚石楔形切削齿和一种镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头的方法及应用。通过创新孕镶金刚石钻头的工艺参数以及钻头切削齿胎体材料体系与热压工艺参数配合现状，以提高本发明孕镶金刚石钻头破碎岩石的特有优势，提升孕镶金刚石钻头高硬度与高耐磨性特征，同时兼顾胎体包镶金刚石的强度高和金刚石的出刃效果良好，可以实现高效、长寿命的钻进目标。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种钻头用孕镶金刚石楔形切削齿的制备方法，将楔形切削齿的制备材料按照要求装入三高石墨模具内，置于中频热压烧结炉中，启动烧结程序，出炉，成型，脱模，得孕镶金刚石楔形切削齿；

烧结程序中温度为985～1040℃、压力为20～30MPa、保温保压时间为7.0～9.0min，保温、保压后随炉冷却至650～700℃出炉；

烧结程序中前4min升温速度为100℃/min，之后以110℃/min速度升温，温度达到600℃时压力升至6MPa。

非常规热压方法极大地提高了对楔形齿的高温、高压作用，提高了金属粉末颗粒的相对滑动、破碎和塑性变形，加快颗粒的重排、体积扩散机制，加速切削齿胎体的致密化进程，因而大大加强了金属粉末之间以及金属粉末与金刚石之间的交互作用和有效融合，孕镶金刚石楔形齿性能优良，有利于提高本发明钻头高效破碎岩石。

具体的，楔形切削齿包括一体成型的非金刚石层固结部和金刚石层楔形工作部，所述非金刚石层固结部镶嵌在钻头的底唇面扇形体内，所述非金刚石层固结部的直径为10～16mm，所述金刚石层楔形工作部底部直径为10-16mm、顶部宽度为5-8mm、高度为12～15mm、楔形角度α为15～22°，所述切削齿的全高为25～30mm。

由于楔形切削齿的形状与结构参数优化，切入硬而致密岩石的阻力小，切入岩石较深，孔底岩石以分环、分别方式得以破碎，可以实现体积方式破碎岩石，提高钻进效果。

利用楔形切削齿的科学结构与参数以及有利切入岩石的形状，能够实现有效破碎坚硬致密岩石，并且随着钻进的进行，楔形齿能够实现自锐的作用与效果，可实现高效、长寿命的钻进目标。

优选的是，所述楔形齿分为Ⅰ型齿和Ⅱ型齿(见图2与图3)，所述Ⅰ型齿上部一侧向内发生倾斜为单侧楔面，所述Ⅱ型齿上部两侧均向内发生倾斜为双侧楔面。

Ⅰ型以切削岩石为主，同时兼顾本钻头必要的内外保径作用，不致影响整个钻头钻进效果与使用寿命；Ⅱ型位于钻头工作体环形中部，起着掏槽、破碎岩石的作用，两者完美配合(图1)，可以实现高效破碎岩石的效果。

具体的，所述非金刚石层固结部由胎体材料制备而成，所述金刚石层楔形工作部由胎体材料和金刚石混合制备而成；

所述胎体材料为300～320目的金属粉末，包括YG12、Ni、Cu-Re、Fe四种金属粉；

所述金刚石包括粒度为30-40目的金刚石和40-50目的金刚石。

该胎体材料与金刚石有很好的亲和性，在非常规热压条件下能够与金刚石发生有效的交互作用，实现有效融合。

与普通热压金刚石钻头不同的是，本发明钻头的胎体材料中Cu-Re合金含量低，YG12骨架材料含量高，Ni与Fe可以替代金属Co，能够确保孕镶金刚石楔形齿必须具备的高硬度与耐磨性。Cu-Re合金指的是Cu与稀土金属镧和锶的合金材料。

胎体成份YG12、Ni、Cu-Re、Fe四种超细金属粉在钻头胎体中有很好的互补作用，起着提高钻头胎体综合机械强度的作用；同时起着有效粘结和包镶金刚石的作用，孕镶金刚石楔形齿的综合力学性能优良。

本发明钻头的切削齿胎体中不含普通热压方法制造孕镶金刚石钻头时所必需的Cu-Sn合金或Cu-Sn-Zn合金，有利于在非常规热压条件下胎体金属材料实现固相烧结成型，不仅实现孕镶金刚石钻头的耐磨性高，同时兼顾金刚石出刃效果好。

优选的是，所述金刚石层楔形工作部中金刚石砂轮制百分比浓度为81～92％。

具体的，所述胎体材料中YG12、Ni、Cu-Re、Fe的质量含量分别占比为43～55％、14～20％、13～17％、16～22％；

所述金刚石中30-40目的金刚石和40-50目的金刚石的质量含量分别占比35～40％、60～65％。

本发明提供一种镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头的方法，采用温差法使孕镶金刚石楔形切削齿与钻头钢体过盈配合连接，再采用超声波电镀金刚石方法实现钻头的强化内外保径效果，同时实现本钻头底唇加厚的效果，强化金刚石楔形切削齿与钻头钢体的固结作用。

具体的，超声波电镀金刚石方法中采用镍-锰合金镀液，所述镍-锰合金镀液中硫酸镍220～240g/L、硫酸锰6～8g/L、硼酸35～40g/L、氯化钠15～18g/L。

具体的，超声波电镀金刚石工艺参数为：超声波频率28kHz，声强0.9～1.2W/cm²，电流密度0.012～0.015A/cm²，温度30～35℃，pH值4.3～5.0。

本发明提供一种孕镶金刚石楔形切削齿和镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头在硬至坚硬而致密的岩石中的应用。

本发明采用综合分析和择优组合原则，充分发挥楔形齿的切削性能和自锐效果，详细分析了孕镶金刚石楔形齿破碎坚硬致密岩石的特点与优势，结合优选楔形齿的胎体材料和优化配合的非常规热压工艺参数的有益技术优势。

本发明孕镶金刚石楔形切削齿作为破碎岩石的切削具：①考虑了这种楔形切削齿不仅受力面较小，对钻进坚硬而致密岩石的阻力小，切入岩石有利，同时下部为圆柱形，抗弯强度高；②楔形齿在钻进过程中其侧面参与破碎岩石的同时，岩石和产生的岩粉对楔形齿侧面将产生磨损，有利于楔形齿自锐，可维持长时间的有效钻进，直到楔形齿全部消耗完；③楔形齿的胎体材料体系独特，与普通热压金刚石钻头的胎体材料存在本质的区别，其粘结金属材料含量很低，有利于提高和优化配合非常规热压工艺参数，有利于实现楔形齿的高硬度和耐磨性；④能够发挥非常规热压方法的高温、高压的优势，配合优化设计的孕镶金刚石钻头的胎体材料，大大增强胎体金属材料之间和胎体金属材料与金刚石之间的交互作用，实现胎体金属对金刚石的有效融合与包镶，达到非常规热压方法制造高性能与高质量的孕镶金刚石钻头的目标。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明涉及非常规热压方法制造孕镶金刚石楔形切削齿，独特的楔形齿胎体材料与非常规热压工艺参数的科学配合，能够实现胎体材料的固相烧结，达到镶嵌孕镶金刚石楔形齿钻头高硬度与高耐磨性目标，实现高效、长寿命的钻进目标。

2、采用非常规热压工艺技术后，孕镶金刚石楔形齿的实际密度不低于理论密度的98.8％，因而所获得的综合机械性能大大提高。

3、独特的楔形齿形状与结构，既有利于提高钻进效率，还能够实现钻进过程中楔形齿的自锐效果，保持本发明钻头的稳速钻进目标。

4、孕镶金刚石楔形齿设计了Ⅰ型与Ⅱ型两种类型，可以制成不同规格，以适应不同规格钻头的需要，适应不同性质岩层的钻进需要；调节与组合方便，实用、可靠。

5、本发明中孕镶金刚石楔形齿钻头的胎体材料为：YG12、Ni、Cu-Re、Fe四种超细金属粉，在强化热压工艺条件下：温度985～1040℃，压力20～30MPa，保温、保压时间7.0～9.0min，不会出现胎体金属的流失或偏析，有利于实现所设计楔形切削齿的胎体致密均匀，胎体力学性能优良、性能稳定。

6、本发明高硬度、高耐磨性的孕镶金刚石楔形切削齿，由于胎体材料中不含Cu-Sn、Cu-Sn-Zn合金软质粘结材料，不仅钻头胎体包镶金刚石的强度高，而且切削齿胎体与岩石之间的摩擦系数发生改变，切削齿胎体与岩石间的摩擦磨损机理发生了质的变化，可实现钻头胎体略超前金刚石磨损，确保金刚石的适时、有效出刃，钻进速度高且稳定，同时本钻头的使用寿命长。

7、由于胎体材料优选与制造方法、工艺参数的优化配合，本发明方法制造的孕镶金刚石切削齿的性能，硬度可达到HRC40～HRC48，对应耐磨性为(0.32～0.40)×10^-5ML，抗弯强度为750～780MPa；远超出普通热压方法制造的孕镶金刚石钻头的力学性能，为提高孕镶金刚石楔形切削齿钻头的使用寿命，奠定了牢固的基础。

8、设计超声波电镀金刚石技术强化本发明钻头的内外保径，配合镍-锰电镀液，综合作用能够明显提高电镀保径层的耐磨性，有助于提高钻头的质量，提高楔形齿的固结强度。

9、实验室试验和野外试验的实钻表明，本钻头不仅耐磨性好，而且钻头中的金刚石出刃良好，在硬而致密岩石中钻进，钻进时效提高约28％，钻头的使用寿命提高19％，钻头的单位进尺成本降低14％，明显解决了在坚硬致密岩石中的难以钻进问题，钻探经济技术指标明显得到了提升。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头底唇面结构图；

图2为图1的A向视图；

图3为非常规热压Ⅰ型孕镶金刚石楔形切削齿结构；

图4为非常规热压Ⅱ型孕镶金刚石楔形切削齿结构。

以上附图中，各标号与零部件的对应关系为：

1-本发明孕镶金刚石楔形切削齿Ⅰ型；2-本发明孕镶金刚石楔形切削齿Ⅱ型；3-本发明钻头电镀金刚石钻头底唇面；4-本发明钻头水口；5-本发明钻头钢体；6-本发明钻头连接丝扣；7-超声波电镀金刚石外保径层；8-金刚石层楔形工作部；9-非金刚石层固结部；α-楔形切削齿的楔形角；b-楔形齿顶面宽；h1-楔形齿金刚石层楔形工作部高度；h2-非金刚石层固结部的埋深深度；k-预留的超声波电镀金刚石层的高度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

<实施例1>

本实施例提供一种钻头用孕镶金刚石楔形切削齿，包括一体成型的非金刚石层固结部和金刚石层楔形工作部，所述非金刚石层固结部镶嵌在钻头的底唇面，如图1-2所示。非金刚石层固结部为圆柱体结构，金刚石层楔形工作部为楔形结构。所述楔形齿分为Ⅰ型齿和Ⅱ型齿，如图3和4所示，所述Ⅰ型齿上部一侧向内发生倾斜为单侧楔面，所述Ⅱ型齿上部两侧均向内发生倾斜为双侧楔面。所述非金刚石层固结部的直径D为10～16mm，所述金刚石层楔形工作部底部直径D为10-16mm、顶部宽度b为5-8mm、高度为12～15mm、楔形角度α为15～22°，所述切削齿的全高H为25～30mm。如图3-4所示，α-楔形切削齿的楔形角，b-楔形齿顶面宽，h1-楔形齿金刚石层楔形工作部高度，h2-非金刚石层固结部的埋深深度，k-预留的超声波电镀金刚石层的高度。非金刚石层固结部为埋设在钻头内的部分，为h2和k对应的楔形切削齿部分。金刚石层楔形工作部为裸露在钻头底唇面外的部分在图3中为h1对应的楔形切削齿部分。

<实施例2>

本实施例提供一种钻头用孕镶金刚石楔形切削齿，包括一体成型的非金刚石层固结部和金刚石层楔形工作部，所述非金刚石层固结部由胎体材料制备而成，所述金刚石层楔形工作部由胎体材料和金刚石混合制备而成，所述金刚石层楔形工作部中金刚石砂轮制百分比浓度为92％；

所述金刚石包括粒度为30-40目的金刚石和40-50目的金刚石。

所述胎体材料中YG12、Ni、Cu-Re、Fe金属粉的含量分别占比55％、14％、15％、16％；

所述金刚石中30-40目的金刚石和40-50目的金刚石的含量分别占比35％、65％，金刚石品级全部为SMD40型。

<实施例3>

本实施例提供一种钻头用孕镶金刚石楔形切削齿，包括一体成型的非金刚石层固结部和金刚石层楔形工作部，所述非金刚石层固结部由胎体材料制备而成，所述金刚石层楔形工作部由胎体材料和金刚石混合制备而成，所述金刚石层楔形工作部中金刚石砂轮制百分比浓度为82％；

所述金刚石包括粒度为30-40目的金刚石和40-50目的金刚石。

所述胎体材料中YG12、Ni、Cu-Re、Fe金属粉的含量分别占比43％、20％、17％、20％；

所述金刚石中30-40目的金刚石和40-50目的金刚石的含量分别占比40％、60％，金刚石品级全部为SMD40型。

<实施例4>

本实施例提供一种钻头用孕镶金刚石楔形切削齿，包括一体成型的非金刚石层固结部和金刚石层楔形工作部，所述非金刚石层固结部由胎体材料制备而成，所述金刚石层楔形工作部由胎体材料和金刚石混合制备而成，所述金刚石层楔形工作部中金刚石砂轮制百分比浓度为86％；

所述金刚石包括粒度为30-40目的金刚石和40-50目的金刚石。

所述胎体材料中YG12、Ni、Cu-Re、Fe金属粉的含量分别占比48％、17％、13％、22％；

所述金刚石中30-40目的金刚石和40-50目的金刚石的含量分别占比38％、62％，金刚石品级全部为SMD40型。

<实施例5>

本实施例提供一种钻头用孕镶金刚石楔形切削齿的制备方法，包括以下步骤：将非金刚石层固结部的胎体材料、金刚石层楔形工作部的胎体材料和金刚石混合后按照要求装入三高石墨模具内，置于中频热压烧结炉中，启动烧结程序，出炉，成型，脱模，得孕镶金刚石楔形切削齿。

烧结程序中温度为995℃、压力为20MPa、保温保压时间为7.0min，保温、保压后随炉冷却至650℃出炉。

<实施例6>

本实施例提供的制备方法与实施例5相同，其中，不同的是，烧结程序中温度为1040℃、压力为30MPa、保温保压时间为9.0min，保温、保压后随炉冷却至700℃出炉。

<实施例7>

本实施例提供一种制备方法与实施例5相同，其中，不同的是，烧结程序中温度为1000℃、压力为25MPa、保温保压时间为8.0min，保温、保压后随炉冷却至680℃出炉。

<实施例8>

本实施例提供一种镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头的方法，该钻头底唇面如图1所示，在钻头底唇面钻设直径与楔形齿非金刚石层固结部匹配的圆孔，将孕镶金刚石楔形切削齿采用温差法过盈配合嵌入钻好的圆孔中，再采用超声波电镀金刚石方法实现钻头的内外保径效果，同时实现本钻头底唇加厚的效果，强化金刚石楔形切削齿与钻头钢体的固结作用；

超声波电镀金刚石方法中采用镍-锰合金镀液；

超声波电镀金刚石层的金刚石参数：粒度40-50目占50％，60-70目占50％，金刚石品级SMD40型，金刚石砂轮制百分比浓度95％；

所述镍-锰合金镀液中硫酸镍220g/L、硫酸锰8g/L、硼酸35g/L、氯化钠18g/L；

超声波电镀金刚石工艺参数为：超声波频率28kHz，超声波声强1.1W/cm²，电流密度0.012A/cm²，温度35℃，pH值4.3～5.0，超声波电镀金刚石层的厚度1.8～2.2mm。

本实施例镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头可在硬至坚硬而致密的岩石中的应用。

<实施例9>

本实施例提供的方法与实施例8相同，其中，不同的是，所述镍-锰合金镀液中硫酸镍240g/L、硫酸锰6g/L、硼酸40g/L、氯化钠15g/L；

超声波电镀金刚石工艺参数为：超声波声强1.0W/cm²，电流密度0.013A/cm²，温度30℃，pH值4.3～5.0，电镀金刚石层的厚度1.8～2.2mm。

<实施例10>

本实施例提供的方法与实施例8相同，其中，不同的是，所述镍-锰合金镀液中硫酸镍230g/L、硫酸锰7g/L、硼酸38g/L、氯化钠17g/L；

超声波电镀金刚石工艺参数为：超声波声强0.9W/cm²，电流密度0.014A/cm²，温度32℃，pH值4.3～5.0，超声波电镀金刚石层的厚度1.8～2.2mm。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims

1.一种钻头用孕镶金刚石楔形切削齿的制备方法，其特征在于，将楔形切削齿的制备材料按照要求装入三高石墨模具内，置于中频热压烧结炉中，启动烧结程序，出炉，成型，脱模，得孕镶金刚石楔形切削齿；

2.如权利要求1所述的钻头用孕镶金刚石楔形切削齿的制备方法，其特征在于，包括一体成型的非金刚石层固结部和金刚石层楔形工作部，所述非金刚石层固结部镶嵌在钻头的底唇面扇形体内，所述非金刚石层固结部的直径为10～16mm，所述金刚石层楔形工作部底部直径为10-16mm、顶部宽度为5-8mm、高度为12～15mm、楔形角度α为15～22°，所述切削齿的全高为25～30mm。

3.如权利要求2所述的钻头用孕镶金刚石楔形切削齿的制备方法，其特征在于，所述楔形切削齿分为Ⅰ型齿和Ⅱ型齿，所述Ⅰ型齿上部一侧向内发生倾斜为单侧楔面，所述Ⅱ型齿上部两侧均向内发生倾斜为双侧楔面。

4.如权利要求2所述的钻头用孕镶金刚石楔形切削齿的制备方法，其特征在于，所述非金刚石层固结部由胎体材料制备而成，所述金刚石层楔形工作部由胎体材料和金刚石混合制备而成；

所述金刚石包括粒度为30-40目的金刚石和40-50目的金刚石。

5.如权利要求4所述的钻头用孕镶金刚石楔形切削齿的制备方法，其特征在于，所述金刚石层楔形工作部中金刚石砂轮制百分比浓度为81～92％。

6.如权利要求4或5任一项所述的钻头用孕镶金刚石楔形切削齿的制备方法，其特征在于，所述胎体材料中YG12、Ni、Cu-Re、Fe的质量含量分别占比为43～55％、14～20％、13～17％、16～22％；

7.一种镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头的方法，其特征在于，采用权利要求1～6任一项所述的制备方法制备得到的孕镶金刚石楔形切削齿与钻头钢体温差法过盈配合连接，再采用超声波电镀金刚石方法强化钻头的内外保径效果，同时实现本钻头底唇加厚的效果，增强金刚石楔形切削齿与钻头钢体的固结作用。

8.如权利要求7所述的镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头的方法，其特征在于，超声波电镀金刚石方法中采用镍-锰合金镀液，所述镍-锰合金镀液中硫酸镍220～240g/L、硫酸锰6～8g/L、硼酸35～40g/L、氯化钠15～18g/L。

9.如权利要求7或8所述的镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头的方法，其特征在于，超声波电镀金刚石工艺参数为：电流密度0.012～0.015A/cm²，温度30～35℃，pH值4.3～5.0，超声波频率28kHz，声强0.9W～1.2W/cm²。

10.一种如权利要求1-6任一项所述制备方法制备得到的孕镶金刚石楔形切削齿和权利要求7或8所述的镶嵌孕镶金刚石楔形切削齿钻头在硬至坚硬而致密的岩石中的应用。