用于修复砼制枕木的高效金刚石钻头及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种用于修复砼制枕木的高效金刚石钻头及其制作方法，涉及钻头制作的技术领域；所要解决的是用于修复砼制枕木的金刚石钻头制作中提高生产效率、降低生产成本的技术问题；该金刚石钻头包括钻头基体和连接钻头基体头端的钻头唇部，钻头唇部顶端设有多个钻头水口，将钻头唇部顶端分为多个钻牙，其特征在于，钻头唇部工作层含重量的１８－３０％的金刚石；钻头唇部工作层的金属结合剂由骨架成分和粘结成分两部分组成；骨架成分∶粘结成分重量比例为（３５∶６５）到（４５∶５５）；骨架成分包括ＷＣ等；粘结成分包括：Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、６６３青铜等。本发明专利技术的金刚石钻头的制作技术具有能提高生产效率，降低生产成本的特点。

High efficiency diamond drill bit for repairing concrete sleepers and manufacturing method thereof

The invention discloses a method for restoring crosstie made of concrete, diamond bit and manufacturing method thereof, relates to the technical field of drill production; to solve the production of diamond bit is used for restoring crosstie made of concrete in improving production efficiency and reducing production cost of technical problems; the diamond drill bit and drill lip connection matrix including head bit matrix in the end, the top lip is provided with a plurality of drill bit nozzle, the drill lip top is divided into a plurality of drill bit, which is characterized in that the lip work layer containing 18 of the weight of 30% diamond drill lip; work metal bonded layer by skeleton composition and bonding composition is composed of two parts: the bond component weight matrix composition; the proportion of (35: 65) to (45: 55); skeleton components including WC; bonding composition including: Ni, Co Mn, 663 bronze, etc.. The manufacturing technique of the diamond drill bit of the invention has the characteristics of improving production efficiency and reducing production cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻头制作技术，特别是涉及一种用于修复铁道和矿山坑道的砼制枕 木的高效金刚石钻头的技术。
技术介绍
据初步统计，全中国有几万个大大小小的矿山，每个矿山平均按io公里矿山坑道计，全国将有几十万公里的矿山坑道。这些矿山坑道长期浸泡在地下水中，极易 遭到损坏必须经常进行修复。另外，中国全国铁路总长度到2008年底将达到7.5万公里，计划到2010年， 铁路再增加2万公里，总长达到9.5万公里。仅次于美国，俄罗斯，居世界第三。 但是2006年，我国铁路以占世界铁路6%的营业里程完成了世界铁路1 / 4的运输量， 创造了四个世界第一旅客周转量世界第一，货物发送量世界第一，换算周转量世 界第一，铁路运输密度世界第一。随着国民经济的高速，持续发展，铁路运输在国内仍然担负着其它运输不可替 代的作用。也随着国民经济的高速，持续发展铁路的里程还会继续增加。创造铁路运输业上很多第一，固然是好事。同时给铁路的维修也带来很多不利 因素。众所周知，铁路的枕木，原来都是用木制的，后来改为砼制，是一大进步， 这样大大节约了木材。而砼制枕木不象木制枕木可以用铁钉就可以加固了，而是用 螺丝钉来加固的。在长期的震动摩擦中，螺丝钉将会松动，平时维修则要经常紧固。 更长时间则螺丝钉损坏，在现有技术中，只可将整根砼制枕木作废，既浪费了材料， 还造成环境污染。跟据资料，每两米铁轨就有五根枕木，每根枕木有四个螺丝钉，所以每米平均 有螺丝钉十个。全国目前在铁路上的螺丝钉将高达75万个。这个维修量之大就可想 而知了。众所周知，目前也有钻探等用途的金刚石钻头，但是无法拿来修复砼制枕木； 其原因是1) 一般制作的是针对花岗岩等坚硬岩石的胎体硬度成分较高的金刚石钻 头；2)在国外常用生产效率低的真空法烧结金刚石钻头；3) —般制作的是针对岩 样分析使用的地质钻头，口径大小不适合修复砼制枕木用。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能提 高生产效率，降低生产成本的。为了解决上述技术问题，本专利技术所提供的一种用于修复砼制枕木的高效金刚石 钻头，包括钻头钢(基)体和连接钻头钢(基)体头端的钻头唇部，钻头唇部顶端 设有多个钻头水口，将钻头唇部顶端分为多个钻牙，其特征在于，钻头唇部(顶端)工作层含重量的18_30%的金刚石；钻头唇部工作层的金属结合剂由骨架成分和粘 结成分两部分组成。骨架成分:粘结成分重量比例为(35:65)到(45:55);骨架成 分包括WC等；粘结成分包括Ni、 Mn、 663青铜等。进一步的，所述钻头水口沿钻头内壁设钻头内水槽，钻头水口沿钻头外壁设钻 头外水槽。进一步的，所述粘结成分还包括Pb、 Zn、 Sn。进一步的，所述钻头唇部顶端工作层与钻头钢(基)体之间为钻头唇部的非工 作层，非工作层的成分可以同工作层一样，也可以另行配制。 进一步的，所述金属结合剂粒度为200—300#。 进一步的，所述钻头钢(基)体为45#钢，经过机械加工而成。进一步的，所述钻头钢(基)体为长基体，轴向长度为120—150mm，基体壁厚 为3—8咖。进一步的，所述钻头钢(基)体为短基体，轴向长度为25 — 40mm，基体壁厚为 3—8咖。进一步的，所述钻头的金刚石粒度号为40/50，或40/50与50/60混合粒度。 本专利技术所述的用于修复砼制枕木的高效金刚石钻头的制作方法，其特征在于，1) 备料，检测石墨模具和钻头基体，使其达到配合精度为土O. 1，钻头基体用汽油清洗后 备用；金刚石用弱盐酸煮沸，涼干备用； 按所述重量比例配好金属(混合)粉；2) 准备工作与组装，金刚石再用少量甘油和均，然后与球磨后的金属(混合)粉按金刚石浓度为重 量百分数20 — 30%的比例均匀混合，此为工作层的(混合物)粉料；清洗石墨模具内层，放入含金刚石的工作层的(混合物)粉料，然后放入非工 作层的粉料，放上套模，放上金属基体，并略加压制即可；3) 烧结，将组装好的烧结工件置于电阻烧结炉内，同时加压、加温，加压与加温要相互 匹配；压力控制在1.5-2. 5TA^之间，温度控制在850—950'C之间；并保温至少15 分钟，然后卸压；烧结完的工件(整个组装件) 一定不能放置在空气中急骤冷却，应放在专用恒 温冷却设备中自然冷却；放置时间应保证12h以上；4) 精加工，按设计图纸的尺寸加工；75)检测； 确保产品合格。进一步的，所述步骤l)中，按所述重量比例配好后的金属(混合)粉先在专用 的球磨机上，球磨3h以上，使其尽量均匀。进一步的，所述步骤2)中，在放入含金刚石的工作层的(混合物)粉料后，再 放入不含金刚石的非工作层的(混合物)粉料，然后放上套模、金属基体。进一步的，所述步骤3)中，专用恒温冷却设备为石棉槽或专用的冷却恒温箱。进一步的，所述步骤3)中，压力一般采用1.5-2T/cm2，我们多数取上限，有时 还高出0. 5 T/cm2。进一步的，所述步骤3)中，在烧结过程中，当金属刚熔化时，则需较快的加压， 一直到烧结温度达到设定的温度后还应在表值上再增加0. 1-0. 2Mpa的压力。利用本专利技术提供的，由于采 用常压环境下的金刚石钻头烧结工艺，使本专利技术避免了真空烧结，这样大大提高了 生产效率，降低了生产成本，而且烧成的金刚石钻头的使用寿命几乎与真空法烧成 的相同；虽然真空烧结有利于保护金刚石，不容易被氧化，但生产效率明显低得多，本专利技术的科学依据采用石墨模具时，其石墨本身也是容易被氧化的，这时在 高温条件下，其周围环境亦有所需的还原气氛，产生了相对较多的C02和C0，这些 C02和C0本身就是非常好的还原条件。由于是针对修复砼制枕木，本专利技术的金刚石 钻头采用与针对花岗岩等坚硬岩石的配方不同的比例，减少了金刚石含量，降低了 金刚石钻头的成本；由于是针对被维修的砼制枕木上的螺丝钉的大小来决定的金刚 石钻头的口径，本专利技术避免了钻头的口径太小起不到紧固作用，太大将浪费人力、 物力的现象，降低了生产成本。附图说明图1为本专利技术实施例用于修复砼制枕木的高效金刚石钻头的结构示意图。 具体实施例方式以下结合附图说明对本专利技术的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于 限制本专利技术，凡是采用本专利技术的相似结构、方法及其相似变化，均应列入本专利技术的 保护范围。由图l所示，本专利技术实施例所提供的一种用于修复砼制枕木的高效金刚石钻头， 包括圆筒形的钻头钢(基)体5和连接钻头钢(基)体头端的钻头唇部4，钻头唇 部顶端设有多个钻头水口，将钻头唇部顶端分为多个钻牙，钻头水口l沿钻头内壁 设钻头内水槽3，钻头水口 l沿钻头外壁设钻头外水槽2，其特征在于，钻头唇部顶 端工作层的金刚石重量浓度为20_30%;钻头唇部工作层的金属结合剂由骨架成分 和粘结成分两部分组成。骨架成分:粘结成分重量比例为(35:65)到(45:55);骨 架成分主要是WC (有时加少量W2C，粒度较粗)；粘结成分主要是Ni、 Mn、 663 青铜(有时用少量Co)，另外有Pb、 Zn、 Sn等；金属结合剂粒度为200—300#; 在钻头唇部顶端工作层与钻头钢(基)体5之间为钻头唇部的非工作层，非工作层 的成分可以同工作层一样，也可以另行配制；本专利技术实施例的金刚石钻头采用的基 体为45tt钢，经过机械加工而成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复砼制枕木的高效金刚石钻头，包括钻头基体和连接钻头基体头端的钻头唇部，钻头唇部顶端设有二个以上钻头水口，将钻头唇部顶端分为二个以上钻牙，其特征在于，钻头唇部工作层含重量的１８－３０％的金刚石；钻头唇部工作层的金属结合剂由骨架成分和粘结成分两部分组成；骨架成分：粘结成分重量比例为（３５∶６５）到（４５∶５５）；骨架成分包括ＷＣ；粘结成分包括：Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、６６３青铜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方啸虎，温简杰，
申请(专利权)人：上海钻圣和新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]