CN115464139A - 干湿两用型金刚石钻头及其制作方法 - Google Patents

干湿两用型金刚石钻头及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了干湿两用型金刚石钻头及其制作方法,金刚石钻头包括钢基体和金刚石刀头,金刚石钻头包括超细铁镍合金粉、超细钴粉、超细铜锡合金粉、石墨粉及金刚石原料,具体包括以下步骤配料;混料;冷压成型;热压烧结;激光焊接以及最后进行强度检测、开刃、抛光、喷漆和包装处理。本发明通过添加超细铁镍合金粉,提升了钻头的可持续钻进性和胎体的强度;添加超细的铜锡合金粉,提升了胎体的自锐性,提升锋利度;在胎体中添加石墨粉,提升了胎体的导热性,能够防止干钻过程中刀齿烧伤断齿,能使刀齿的锋利度提高,解决现有技术中存在的金刚石钻头干钻加工时不能连续加工,容易憋钻,刀齿烧黑等问题,是金刚石钻头能够实现干湿两用。

Description

干湿两用型金刚石钻头及其制作方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域,尤其是干湿两用型金刚石钻头及其制备方法。
背景技术
随着材料技术和制造业技术的发展,人类对材料和工具性能要求越来越高,在建筑工程和家装行业,人们对于使用的金刚石钻头要求也越来越高,希望能实现干钻的同时又能实现湿钻,随之而来的就要求钻头具有很高的钻切速度、干钻的过程中不能憋钻,能够连续排屑和出刃。
在现有技术中,大多数金刚石钻头只能实现湿钻加工,不能连续进行干钻加工,尤其对于含有钢筋的混凝土或标号C30以上的混凝土,干钻过程中很容易出现刀齿烧伤,断齿,排屑困难,不能持续钻进等一系列问题。
发明内容
本发明的目的在于提供干湿两用型金刚石钻头及其制作方法,以解决现有技术中存在的钻头在进行干钻过程中,容易出现刀齿烧伤,断齿,排屑困难,不能持续钻进的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
干湿两用型金刚石钻头的制作方法,具体包括以下步骤:
(1)配料:称取下述重量比例的原料,超细铁镍合金粉50份-65份,超细钴粉20份-30份,超细铜锡粉合金10份-20份,石墨粉1份-5份,其中金刚石体积分数占比为15%-60%(按400%制),粒度为355-600微米,将上述原料进行混合得到合金胎体粉;
(2)混料:将步骤(1)得到的合金胎体粉投入混料机中,再在混料机中加入甘油进行混合,混合时间为10-12小时,在混合过程中再加入硬质合金球和铁链,进行充分混匀;
(3)冷压成型:将步骤(2)混合均匀的粉末投入全自动冷压机上进行冷压,得到刀头毛坯,压制压力为250-300MPa;
(4)热压烧结:将冷压后的刀齿毛坯装入石墨模具中,然后将其放置在电阻热压机上进行热压烧结,烧结后进行毛刺处理,同时把焊接面进行打磨平整,最终得到金刚石刀头;
(5)激光焊接:使用光纤激光焊接机将步骤(4)得到的金刚石刀头焊接在钢基体上,得到金刚石钻头;
(7)最后进行强度检测、开刃、抛光、喷漆和包装处理。
作为优选,上述所述步骤(3)中冷压成型的压制压力为250-300MPa。
作为优选,上述所述步骤(4)中热压烧结的烧结温度为800-1000℃,烧结压强为20-40MPa,保温时间为240-360秒。
作为优选,上述所述步骤(5)中激光焊接的焊接功率为1800W,焊接速度为1m/min。
一种由权利要求1制作的干湿两用型金刚石钻头,包括钢基体和金刚石刀头,所述金刚石刀头包括超细铁镍合金粉,超细钴粉,超细铜锡合金粉,石墨粉和金刚石原料,其中原料重量百分比为超细铁镍合金粉50%-65%,超细钴粉20%-30%,超细铜锡粉10%-20%,石墨粉1%-5%,所述金刚石体积分数占比为15%-60%,粒度为355-600微米。
作为优选,上述所述超细铁镍合金粉中镍的重量百分数为30%,费氏粒度小于3μm。
作为优选,上述所述超细铜锡合金粉中铜的质量分数为80%,锡的质量百分数为20%,费氏粒度小于10μm。
作为优选,上述所述金刚石刀头上间隔设置有刀齿,所述刀齿上设置有双斜U型槽。
作为优选,上述所述钢基体上设置有螺纹槽。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过添加超细铁镍合金粉,提升了钻头的可持续钻进性和胎体的强度;添加超细的铜锡合金粉,大大地提升了胎体的自锐性,提升锋利度;在胎体中添加石墨粉,提升了胎体的导热性,能够防止干钻过程中刀齿烧伤断齿,同时也能使刀齿的锋利度提高,解决现有技术中存在的金刚石钻头干钻加工时不能连续加工,容易憋钻,刀齿烧黑等问题,实现了金刚石钻头能够同时满足干钻加工和湿钻加工的要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中:1-钢基体;2-金刚石刀头;3-刀齿;4-双斜U型槽;5-螺纹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示,一种干湿两用型金刚石钻头,包括钢基体1和金刚石刀头2,金刚石刀头2包括超细铁镍合金粉,超细钴粉,超细铜锡合金粉,石墨粉和金刚石原料,其中原料重量百分比为超细铁镍合金粉50%-65%,超细钴粉20%-30%,超细铜锡粉10%-20%,石墨粉1%-5%,金刚石体积分数占比为15%-60%,粒度为355-600微米,超细铁镍合金粉中镍的重量百分数为30%,费氏粒度小于3μm,超细铜锡合金粉中铜的质量分数为80%,锡的质量百分数为20%,费氏粒度小于10μm,具体包括以下步骤:
(1)配料:称取下述重量比例的原料,超细铁镍合金粉50份,超细钴粉30份,超细铜锡粉合金17份,石墨粉3份,其中金刚石体积分数占比为15%(按400%制),粒度为355微米,将上述原料进行混合得到合金胎体粉;
(2)混料:将步骤(1)得到的合金胎体粉投入混料机中,再在混料机中加入甘油进行混合,混合时间为10-12小时,在混合过程中再加入硬质合金球和铁链,进行充分混匀;
(3)冷压成型:将步骤(2)混合均匀的粉末投入全自动冷压机上进行冷压,压制压力为250-300MPa,得到刀头毛坯;
(4)热压烧结:将冷压后的刀齿毛坯装入石墨模具中,然后将其放置在电阻热压机上进行热压烧结,烧结温度为800-1000℃,烧结压强为20-40MPa,保温时间为240-360秒,烧结后进行毛刺处理,同时把焊接面进行打磨平整,最终得到金刚石刀头2;
(5)激光焊接:使用光纤激光焊接机将步骤(4)得到的金刚石刀头焊接在钢基体1上,焊接功率为1800W,焊接速度为1m/min,得到金刚石钻头;
(7)最后进行强度检测、开刃、抛光、喷漆和包装处理。
实施例2
本实施例的干湿两用型金刚石钻头及其制作方法与实施例1相同,区别是称取超细铁镍合金粉65份,超细钴粉20份,超细铜锡粉合金10份,石墨粉5份,其中金刚石体积分数占比为60%(按400%制),粒度为600微米,将上述原料进行混合得到合金胎体粉。
实施例3
本实施例的干湿两用型金刚石钻头及其制作方法与实施例1相同,区别是称取超细铁镍合金粉54份,超细钴粉25份,超细铜锡粉合金20份,石墨粉1份,其中金刚石体积分数占比为40%(按400%制),粒度为450微米,将上述原料进行混合得到合金胎体粉。
上述实施例1-3制备的干湿两用型金刚石钻头,其中金刚石刀头2上间隔设置有刀齿3,刀齿3上设置有双斜U型槽4,钢基体1上设置有螺纹槽5。通过在钢基体1上增设螺纹槽5,一是增加干钻时钻管和材料的磨擦阻力,二是起到连续排屑的作用;在刀齿3上增设双斜U型槽4,可以减少刀齿3和钻切材料的磨擦阻力,提升锋利度。
实施例1-3,只是刀头的原料重量百分比有些许差异,通过对其形成的金刚石钻头进行多种性能的检测,发现性能之间的差异不大,具体见下表1:
表1
刀齿硬度 干钻钻进速度 湿钻钻进速度 寿命
实施例1 90~96HRB 0.82m/min 1.64m/min 35.6米
实施例2 91~95HRB 0.84m/min 1.68m/min 35.8米
实施例3 90~98HRB 0.81m/min 1.65m/min 35.5米
通过上表1可知,本发明通过添加超细铁镍合金粉,提升了钻头的可持续钻进性和胎体的强度;添加超细的铜锡合金粉,大大地提升了胎体的自锐性,提升锋利度;在胎体中添加石墨粉,提升了胎体的导热性,能够防止干钻过程中刀齿烧伤断齿,同时也能使刀齿的锋利度提高,解决现有技术中存在的金刚石钻头干钻加工时不能连续加工,容易憋钻,刀齿烧黑等问题,实现了金刚石钻头能够同时满足干钻加工和湿钻加工的要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.干湿两用型金刚石钻头的制作方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
(1)配料:称取下述重量比例的原料,超细铁镍合金粉50份-65份,超细钴粉20份-30份,超细铜锡粉合金10份-20份,石墨粉1份-5份,其中金刚石体积分数占比为15%-60%(按400%制),粒度为355-600微米,将上述原料进行混合得到合金胎体粉;
(2)混料:将步骤(1)得到的合金胎体粉投入混料机中,再在混料机中加入甘油进行混合,混合时间为10-12小时,在混合过程中再加入硬质合金球和铁链,进行充分混匀;
(3)冷压成型:将步骤(2)混合均匀的粉末投入全自动冷压机上进行冷压,得到刀头毛坯;
(4)热压烧结:将冷压后的刀齿毛坯装入石墨模具中,然后将其放置在电阻热压机上进行热压烧结,烧结后进行毛刺处理,同时把焊接面进行打磨平整,最终得到金刚石刀头;
(5)激光焊接:使用光纤激光焊接机将步骤(4)得到的金刚石刀头焊接在钢基体上,得到金刚石钻头;
(7)最后进行强度检测、开刃、抛光、喷漆和包装处理。
2.根据权利要求1所述的干湿两用型金刚石钻头的制作方法,其特征在于:所述步骤(3)中冷压成型的压制压力为250-300MPa。
3.根据权利要求1所述的干湿两用型金刚石钻头的制作方法,其特征在于:所述步骤(4)中热压烧结的烧结温度为800-1000℃,烧结压强为20-40MPa,保温时间为240-360秒。
4.根据权利要求1所述的干湿两用型金刚石钻头的制作方法,其特征在于:所述步骤(5)中激光焊接的焊接功率为1800W,焊接速度为1m/min。
5.一种由权利要求1制作的干湿两用型金刚石钻头,包括钢基体和金刚石刀头,其特征在于:所述金刚石刀头包括超细铁镍合金粉,超细钴粉,超细铜锡合金粉,石墨粉和金刚石原料,其中原料重量百分比为超细铁镍合金粉50%-65%,超细钴粉20%-30%,超细铜锡粉10%-20%,石墨粉1%-5%,所述金刚石体积分数占比为15%-60%,粒度为355-600微米。
6.根据权利要求5所述的干湿两用型金刚石钻头,其特征在于:所述超细铁镍合金粉中镍的重量百分数为30%,费氏粒度小于3μm。
7.根据权利要求5所述的干湿两用型金刚石钻头,其特征在于:所述超细铜锡合金粉中铜的质量分数为80%,锡的质量百分数为20%,费氏粒度小于10μm。
8.根据权利要求5-7任一项所述的干湿两用型金刚石钻头,其特征在于:所述金刚石刀头上间隔设置有刀齿,所述刀齿上设置有双斜U型槽。
9.根据权利要求8所述的干湿两用型金刚石钻头,其特征在于:所述钢基体上设置有螺纹槽。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117444212A (zh) * 2023-10-27 2024-01-26 江苏华昌工具制造有限公司 一种石材专用铣刀轮及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108247037A (zh) * 2018-01-30 2018-07-06 河南涵信金刚石工具有限公司 一种金刚石锯片刀头粉料、金刚石锯片及其制备方法
CN111112626A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 浙江省永康市金都工贸有限公司 一种锋利型干钻花岗岩金刚石钻头
CN111267010A (zh) * 2020-03-11 2020-06-12 上海橄榄精密工具有限公司 一种半导体基板倒角精密磨削用金刚石砂轮
CN112497088A (zh) * 2020-11-30 2021-03-16 柳州华锡有色设计研究院有限责任公司 一种锋利耐磨的青铜基金刚石砂轮及其制备方法
CN112518262A (zh) * 2020-11-11 2021-03-19 河北小蜜蜂工具集团有限公司 一种可切割不锈钢材的通用型圆锯片及制备方法
CN112743086A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 青岛新韩金刚石工业有限公司 一种低成本通用型锯片及其制备方法
CN113714943A (zh) * 2021-09-09 2021-11-30 江苏锋泰工具有限公司 一种多功能pcd金刚石磨轮及其制备方法
CN114211622A (zh) * 2021-12-30 2022-03-22 江苏金元素超硬材料有限公司 一种高强度抗冲击金刚石锯片材料及其制备工艺
CN114274061A (zh) * 2022-01-01 2022-04-05 苏州赛尔科技有限公司 一种铁基开槽金属切割刀及制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108247037A (zh) * 2018-01-30 2018-07-06 河南涵信金刚石工具有限公司 一种金刚石锯片刀头粉料、金刚石锯片及其制备方法
CN111112626A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 浙江省永康市金都工贸有限公司 一种锋利型干钻花岗岩金刚石钻头
CN111267010A (zh) * 2020-03-11 2020-06-12 上海橄榄精密工具有限公司 一种半导体基板倒角精密磨削用金刚石砂轮
CN112518262A (zh) * 2020-11-11 2021-03-19 河北小蜜蜂工具集团有限公司 一种可切割不锈钢材的通用型圆锯片及制备方法
CN112497088A (zh) * 2020-11-30 2021-03-16 柳州华锡有色设计研究院有限责任公司 一种锋利耐磨的青铜基金刚石砂轮及其制备方法
CN112743086A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 青岛新韩金刚石工业有限公司 一种低成本通用型锯片及其制备方法
CN113714943A (zh) * 2021-09-09 2021-11-30 江苏锋泰工具有限公司 一种多功能pcd金刚石磨轮及其制备方法
CN114211622A (zh) * 2021-12-30 2022-03-22 江苏金元素超硬材料有限公司 一种高强度抗冲击金刚石锯片材料及其制备工艺
CN114274061A (zh) * 2022-01-01 2022-04-05 苏州赛尔科技有限公司 一种铁基开槽金属切割刀及制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117444212A (zh) * 2023-10-27 2024-01-26 江苏华昌工具制造有限公司 一种石材专用铣刀轮及其制备方法

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