一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具，包括模具本体，模具本体的内部开有钻头容腔，钻头容腔的底部开有多个通孔，钻头容腔的上端开有锥面坡口，钻头容腔的内壁和底面上均涂覆有保护涂层，PDC钻头的硬质合金部分置于钻头容腔内，硬质合金部分的高度等于钻头容腔的深度。本实用新型专利技术的优点在于：通过将PDC钻头的硬质合金部分装入钻头容腔内，同时确保钻头容腔的高度与硬质合金部分的高度一致，使得硬质合金部分得以保护，再加上在钻头容腔的上端设置有锥面坡口，且模具内部的涂层具有疏水效应，可在锥面坡口形成腐蚀盲区。当聚晶金刚石部分与脱钴溶液表面接触，电解装置进入电气导通状态，且聚晶金刚石与液面仅仅表面接触。

【技术实现步骤摘要】
一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具
本技术涉及PDC钻头
，特别是一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具。
技术介绍
PDC钻头已广泛用于国内外是有勘探，为极软至中硬地层的钻井提速发挥了重要作用，特别是能为我国的石油勘探事业提高钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本提供强有力的支撑。随着深井的增多，提高钻头使用效率的有效办法之一就是提高切削齿的综合性能，人造聚晶金刚石复合片脱钴技术是一种能够提高复合片工作热稳定性从而实现提高使用性能的有效手段。如图1所示，现有的PDC钻头3包含硬质合金部分3a和聚晶金刚石部分3b。在现有脱钴技术中，用强酸溶液进行脱钴较为常见，将PDC钻头3的聚晶金刚石部分3b放入强酸溶液中，酸液渗入金刚石颗粒间，将金属钴分解析出，达到脱钴的目的，从而提高PDC钻头3的聚晶金刚石部分3b的综合性能。但是在酸液与聚晶金刚石部分3b接触时，需要避免硬质合金部分3a与酸液接触。在脱钴时，将聚晶金刚石部分3b放入强酸溶液中，硬质合金部分3a与聚晶金刚石部分3b的接驳处或多或少会受到强酸的腐蚀，从而会影响整个PDC钻头3的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具。本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具，包括模具本体，所述模具本体的内部开有具有上部开口的钻头容腔，所述钻头容腔的底部开有多个贯穿模具本体底面的通孔，所述钻头容腔的上端开有上大下小的锥面坡口，所述钻头容腔的内壁和底面上均涂覆有保护涂层，PDC钻头的硬质合金部分置于钻头容腔内，PDC钻头的聚晶金刚石部分位于锥面坡口内，硬质合金部分的高度等于钻头容腔的深度。进一步地，所述保护涂层的厚度为1～2mm。进一步地，所述钻头容腔的内壁与硬质合金部分的外壁之间的间隙为400～600μm。进一步地，所述锥面坡口的内壁上也涂覆有保护涂层。进一步地，所述锥面坡口的高度与聚晶金刚石部分的高度相等。进一步地，所述模具本体由聚四氟乙烯材料制成。进一步地，所述钻头容腔的内壁的粗糙度小于1.5μm。本技术具有以下优点：1、本技术通过将PDC钻头的硬质合金部分装入钻头容腔内，同时确保钻头容腔的高度与硬质合金部分的高度一致，使得硬质合金部分得以保护，再加上在钻头容腔的上端设置有锥面坡口，当聚晶金刚石部分与脱钴溶液表面接触，电解装置进入电气导通状态，且聚晶金刚石与液面仅仅表面接触，不再深入溶液，以免溶液压力过大，腐蚀盲区破坏。2、在钻头容腔内涂覆一层保护涂层，该涂层由树脂和聚四氟乙烯混合而成，具有疏水效应，有利于产生腐蚀盲区，同时聚四氟乙烯可以降低PDC钻头的硬质合金部分表面与钻头容腔内表面之间的摩擦。3、锥面坡口的高度与聚晶金刚石部分的高度相等，当PDC钻头的硬质合金部分通过液压机压入钻头容腔时，液压机的压头能够压在模具本体的上端面上，防止PDC钻头在压入到位后继续受力而损坏。附图说明图1为本技术的PDC钻头的结构示意图；图2为本技术的模具的俯视结构示意图；图3为图2中沿A-A剖视图；图4为本技术的PDC钻头装入模具后的剖视结构示意图；图中：1-模具本体，1a-钻头容腔，1b-通孔，1c-锥面坡口，2-保护涂层，3-PDC钻头，3a-硬质合金部分，3b-聚晶金刚石部分。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的描述，但本技术的保护范围不局限于以下所述。如图2至图4所示，一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具，包括模具本体1，所述模具本体1的内部开有具有上部开口的钻头容腔1a，所述钻头容腔1a的底部开有多个贯穿模具本体1底面的通孔1b，所述钻头容腔1a的上端开有上大下小的锥面坡口1c，所述钻头容腔1a的内壁和底面上均涂覆有保护涂层2，保护涂层2由环氧树脂和聚四氟乙烯混合而成，该涂层具有疏水效应，PDC钻头3的硬质合金部分3a置于钻头容腔1a内，PDC钻头3的聚晶金刚石部分3b位于锥面坡口1c内，硬质合金部分3a的高度等于钻头容腔1a的深度。通过将PDC钻头3的硬质合金部分3a装入钻头容腔1a内，同时确保钻头容腔1a的高度与硬质合金部分3a的高度一致，使得硬质合金部分3a得以保护，再加上在钻头容腔1a的上端设置有锥面坡口1c，当聚晶金刚石部分3b沉入脱钴溶液中时，锥面坡口1c的小端内表面与聚晶金刚石部分3b形成一个腐蚀盲区，可进一步防止硬质合金部分3a与酸液接触。进一步地，所述保护涂层2的厚度为1～2mm。进一步地，所述钻头容腔1a的内壁与硬质合金部分3a的外壁之间的间隙为400～600μm。硬质合金部分3a在压入钻头容腔1a内时，不直接与钻头容腔1a的内壁接触，而多余的保护涂层2在硬质合金部分3a的挤压下向下移动，最终从通孔1b内流出。进一步地，所述锥面坡口1c的内壁上也涂覆有保护涂层2，在聚晶金刚石部分3b沉入脱钴溶液中时，锥面坡口1c的小端内表面上的保护涂层2上的脱钴溶液形成一个约107°的疏水角，与聚晶金刚石部分3b形成一个腐蚀盲区，可进一步防止硬质合金部分3a与酸液接触。进一步地，所述锥面坡口1c的高度与聚晶金刚石部分3b的高度相等，当PDC钻头3的硬质合金部分3a通过液压机压入钻头容腔1a时，液压机的压头能够压在模具本体1的上端面上，防止PDC钻头3在压入到位后继续受力而损坏。进一步地，所述模具本体1由聚四氟乙烯材料制成，不仅可以抵抗强酸的腐蚀，且易机械加工形成平整表面，易脱模。进一步地，所述钻头容腔1a的内壁的粗糙度小于1.5μm。本技术的工作过程如下：装入前，先在PDC钻头3的硬质合金部分3a的表面上涂覆一层硅油，将模具放在液压机工作台上，将PDC钻头3的硬质合金部分3a对准钻头容腔1a，压头下压，将PDC钻头3的硬质合金部分3a完全压入钻头容腔1a内，此时压头正好压在模具本体1的上端面上，钻头容腔1a内壁上多余的保护涂层2受PDC钻头3的硬质合金部分3a挤压后，从通孔1b流出，将通孔1b封闭。装入后，将PDC钻头3的聚晶金刚石部分3b与脱钴溶液接触，由于保护涂层2会与脱钴溶液形成腐蚀盲区，可避免脱钴溶液与PDC钻头3的硬质合金部分3a接触，从而使得脱钴溶液仅仅与PDC钻头3的聚晶金刚石部分3b相互作用，实现PDC钻头3的聚晶金刚石部分3b脱钴。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术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，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具，包括模具本体(1)，其特征在于：所述模具本体(1)的内部开有具有上部开口的钻头容腔(1a)，所述钻头容腔(1a)的底部开有多个贯穿模具本体(1)底面的通孔(1b)，所述钻头容腔(1a)的上端开有上大下小的锥面坡口(1c)，所述钻头容腔(1a)的内壁和底面上均涂覆有保护涂层(2)，PDC钻头(3)的硬质合金部分(3a)置于钻头容腔(1a)内，PDC钻头(3)的聚晶金刚石部分(3b)位于锥面坡口(1c)内，硬质合金部分(3a)的高度等于钻头容腔(1a)的深度。/n

【技术特征摘要】
1.一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具，包括模具本体(1)，其特征在于：所述模具本体(1)的内部开有具有上部开口的钻头容腔(1a)，所述钻头容腔(1a)的底部开有多个贯穿模具本体(1)底面的通孔(1b)，所述钻头容腔(1a)的上端开有上大下小的锥面坡口(1c)，所述钻头容腔(1a)的内壁和底面上均涂覆有保护涂层(2)，PDC钻头(3)的硬质合金部分(3a)置于钻头容腔(1a)内，PDC钻头(3)的聚晶金刚石部分(3b)位于锥面坡口(1c)内，硬质合金部分(3a)的高度等于钻头容腔(1a)的深度。


2.根据权利要求1所述的一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐蚀的模具，其特征在于：所述保护涂层(2)的厚度为1～2mm。


3.根据权利要求2所述的一种保护PDC钻齿硬质合金在脱钴过程被腐...

【专利技术属性】
技术研发人员：范萍，李家益，张锦睿，姬荣斌，
申请(专利权)人：成都环宝科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51