申請?zhí)枺?01410210867.X

　　申請人：中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司

　　摘要：本發(fā)明公開了一種高胎體鉆齒及其制備方法，包括含金剛石的金屬基工作層、不含金剛石的過渡層和焊接層，在高胎體鉆齒工作層內(nèi)厚度方向，即齒弧徑向方向加入1-4層加強層，通過壓制成型、燒結(jié)工藝，使加強層與鉆齒工作層牢固結(jié)合，能夠大幅度提升由鉆齒制作成鉆頭后的抗斷裂強度。由此制作的高胎體鉆齒，不易折斷，能夠正常消耗到含金剛石層使用完為止，因而較常規(guī)鉆頭具有高得多的使用壽命；同時加強夾層的存在，能夠在鉆齒工作面形成環(huán)狀水槽，有利于提高鉆進比壓，提高鉆進效率，同時提高鉆進穩(wěn)定性和排屑、冷卻能力。

　　主權(quán)利要求 1.一種高胎體鉆齒，包括工作層、過渡層及焊接層，工作層為含金剛石的金屬基復合材料，過渡層是工作層與焊接層的銜接材料，過渡層不含金剛石，焊接層是鉆齒與鋼體的連接部位，焊接層不含金剛石，其特征在于：所述的鉆齒工作層內(nèi)厚度方向加入加強層，加強層與鉆齒工作層牢固結(jié)合。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高胎體鉆齒，其特征在于：所述的鉆齒的高度為15-35mm，工作層高度為12-30mm。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高胎體鉆齒，其特征在于：所述的加強層與鉆齒工作層牢固結(jié)合通過燒結(jié)實現(xiàn)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高胎體鉆齒，其特征在于：所述加強層為1-4層。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高胎體鉆齒，其特征在于：所述的加強層材料為玻璃纖維、碳纖維、不銹鋼、合金鋼。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高胎體鉆齒，其特征在于：所述的加強層材料為片狀、網(wǎng)狀、絲狀陣列排布。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高胎體鉆齒，其特征在于：所述的加強層材料的厚度為0.5-1.5mm。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高胎體鉆齒，其特征在于：所述的加強層沿圓周方向的弧長大于鉆齒弧長的75％，沿鉆齒高度方向的長度大于鉆齒工作層的80％，且加強層穿透工作層與過渡層的結(jié)合部位，使加強層伸入到過渡層的深度大于0.5mm。

　　9.一種高胎體鉆齒的制備方法，包括以下步驟： 1)去除加強材料表面污垢、氧化層，根據(jù)鉆齒徑向弧度，將加強材料彎曲成所需弧度，作為夾層使用； 2)采用冷壓壓制出鉆齒胎體薄片，薄片都包含工作層、過渡層和焊接層； 3)將加強層分別夾入薄片中間，裝入模具，通過熱壓完成高胎體鉆齒的制作。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高胎體鉆齒的制備方法，其特征在于：所述的冷壓，冷壓胚體致密度達到50-70％。

　　11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高胎體鉆齒的制備方法，其特征在于：所述的將加強層分別夾入薄片中間，裝入模具，是將薄片與加強層組裝在一起，將組合體放入模具，然后在組合體的上部分別倒入過渡層粉末和焊接層粉末。

　　12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高胎體鉆齒的制備方法，其特征在于：所述的熱壓，為通過真空電阻熱壓機進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為750-900℃，全壓壓力為20-30MPa，保溫時間為3-10min。

　　13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的高胎體鉆齒的制備方法，其特征在于：燒結(jié)溫度為780-880℃。