一种孕镶金刚石块制造技术

本实用新型专利技术一种孕镶金刚石块由工作端，焊接端和焊接背组成，其主体为长方体，焊接端为长方体的一端与半圆柱体和1/4球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台或弧台和部分圆柱体的组合体，焊接背为圆柱体的一端与半圆柱体的组合体，工作端为长方体的一端、长方体的一端与半圆柱体和1/4球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台、弧台和部分圆柱体、波纹体或锥纹体的组合体。有利于提高金刚石孕镶块与钻头体之间的焊接强度，加密在钻头上的布置。有利于增强孕镶块的稳定性，加快孕镶块开刃速度和提高机械钻速。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油、地质钻井钻头用切削元件。
技术介绍
目前，孕镶金刚石工具广泛用于石材加工和石油、地质硬岩钻井，取得了好的使用效果。已有的金刚石孕镶块主要为1.用于石材锯的刀头或节块，以长方体为基本形，把长方体的两个平行面改为与锯的直径相匹配的圆弧面，为提高锯切效率，在刃口纵向分层或形成波浪状，为降低锯切阻力，在刀头两侧开槽。2.用于取心钻头上的孕镶块，为两平行面与取心钻头匹配圆弧面的近似长方体，为提高钻井时效在顶部设计倒角、分层、周向开槽、 尖齿、球顶齿、径向开槽，为减小阻力，在内外壁设计沟槽，为增强焊接强度，增大焊接平面、 设计成角形焊口。这些刀头或孕镶块用于金刚石孕镶钻头上，由于长方体的尖角处有应力集中现象，且焊接面积偏小，存在的缺点是焊接强度较低，易掉切削元件，影响钻头寿命和使用效果。且这些刀头、节块和孕镶块都是针对某系列产品设计的，不具有通用性。
技术实现思路
本技术为解决已有的金刚石孕镶块的焊接强度较低，用于金刚石孕镶钻头上易出现掉切削元件事故的问题，提供焊接强度高的金刚石孕镶块。本技术的目的就是为提供一种孕镶金刚石块。为实现上述目的，一种孕镶金刚石块由金刚石颗粒、基体粉料和焊剂混合烧结而成，由工作端、焊接端和焊接背组成。一种孕镶金刚石块以长方体为主体，焊接端为长方体的一端与半圆柱体和1/4球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台(即台体的母线为弧线)或弧台和部分圆柱体的组合体，焊接背为圆柱体的一端与半圆柱体的组合体，工作端为长方体的一端、长方体的一端与半圆柱体和1/4球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台、弧台和部分圆柱体、波纹体或锥纹体的组合体。金刚石颗粒为天然金刚石、热稳定人造聚晶金刚石 (TSP)、人造金刚石颗粒。采用这种结构后，新型一种孕镶金刚石块的焊接端的半圆柱体、部分圆柱体、棱台、弧台结构和焊接背的半圆柱体结构，增大了焊接面积，减少或消除了因长方体的尖角引起的应力集中，有利于提高金刚石孕镶块与钻头体之间的焊接强度。焊接端的半圆柱体、棱台和弧台结构有利于一种孕镶金刚石块在钻头上加密布置。工作端半圆柱体、部分圆柱体、 棱台、弧台、波纹体和锥纹体结构，可增强钻头的工作平稳性、减少开刃时间和提高速度。孕镶块还可采用分层、布孔、混合易损材料等结构提高钻进速度。附图说明图1 一种孕镶金刚石块结构示意图一图2—种孕镶金刚石块结构示意图二图3—种孕镶金刚石块结构示意图三图4 一种孕镶金刚石块结构示意图四图5—种孕镶金刚石块结构示意图五图6 —种孕镶金刚石块镶装示意图图中1.工作端，2.焊接端，3.焊接背，4.基体。具体实施方式下面结合图对本技术做进一步的详细说明。实施方式一如图1所示的一种孕镶金刚石块由工作端1，焊接端2，焊接背3组成，以长方体为主体，焊接端2为长方体的一端与半圆柱体和1/4球体的组合体，焊接背3 为长方体的一端与半圆柱体的组合体，工作端1为长方体的一端与半圆柱体和1/4球体的组合体。焊接端2和焊接背3的半圆柱体和1/4球体的弧面增大了焊接面积，消除了长方体的尖角处的应力集中，能够有效增加孕镶块的焊接强度。焊接端2的圆柱体和球体结构有利于一种孕镶金刚石块在钻头上加密布置。工作端1的半圆柱体和1/4球体的组合体结构可增加钻头的工作稳定性，减少开刃时间和提高速度。一种孕镶金刚石块可为金刚石颗粒均勻分布型、粗粒度与细粒度互层型、高浓度与低浓度互层型、有金刚石层与无金刚石层互层型，互层为两种不同材料层互相交替。圆柱面和球面半径R为2 30mm，高H为4 IOOmm0实施方式二 如图2所示的一种孕镶金刚石块，与实施方式一的图1所示孕镶块的区别在于工作端1为长方体的一端。实施方式三如图3所示的一种孕镶金刚石块，与实施方式一的图1所示孕镶块的区别在于焊接端2为长方体的一端与弧台的组合体，工作端1为长方体的一端与波纹体的组合体。实施方式四如图4所示的一种孕镶金刚石块，与实施方式一的图1所示孕镶块的区别在于焊接端2为长方体的一端与弧台和部分圆柱体的组合体，工作端1为长方体的一端与锥纹体的组合体。实施方式五如图5所示的一种孕镶金刚石块，与实施方式一的图1所示孕镶块的区别在于焊接端2为长方体的一端与棱台和部分圆柱体的组合体，工作端1为长方体的一端与棱台的组合体。除实施方式一 五的焊接端2和工作端1的结构外，工作端2还可为长方体的一端与其他形状或组合形状的组合体。如图6所示，一种孕镶金刚石块镶装到基体4中，焊接端2、焊接背端3，以及工作端1的尾部都与基体焊接，由于这些部位的1/4球面、半圆柱面、部分圆柱面、棱台面和弧台面增大了焊接面积，由于圆弧过渡或增大了夹角，减少或消除了应力集中现象，焊接强度得到了提高，且有利于加密布置孕镶块。工作端1出露于基体4外，由于半圆柱体、部分圆柱体、棱台、弧台、波纹体和锥纹体等结构，可增强钻头的工作平稳性、减少开刃时间和提高工作速度。在现场使用时，一种孕镶金刚石块的工作端1与地层或岩石接触，切削、犁削、磨削或刻划地层或岩石，在工作过程中要产生较大的力和力矩。由于焊接端2、焊接背3，以及工作端1的半圆柱体、部分圆柱体、1/4球体、棱台、弧台的存在，使一种孕镶金刚石块能更牢固地焊接到基体4上，可减少或避免掉金刚石孕镶块现象，且焊接端2的圆柱体和球体结构有利于一种孕镶金刚石块在钻头上加密布置，使钻头的现场使用寿命大大增长，进尺大大提高。工作端1的半圆柱体、部分圆柱体、棱台、弧台、波纹体和锥纹体等结构，增强了钻头的工作平稳性、减少了开刃时间和提高了破岩速度。由于此种结构孕镶块的金刚石钻头引入了切削作用，使钻头的机械钻速大幅度提高。权利要求1.一种孕镶金刚石块，其特征在于由工作端(1)，焊接端⑵和焊接背⑶组成，孕镶金刚石块以长方体为主体，焊接端( 为长方体的一端与半圆柱体和1/4球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台或弧台和部分圆柱体的组合体，焊接背(3)为圆柱体的一端与半圆柱体的组合体，工作端(1)为长方体的一端、长方体的一端与半圆柱体和1/4球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台、弧台和部分圆柱体、波纹体或锥纹体的组合体。2.根据权利要求1所述的一种孕镶金刚石块，其特征在于一种孕镶金刚石块为金刚石颗粒均勻分布型、粗粒度与细粒度互层型、高浓度与低浓度互层型、有金刚石层与无金刚石层互层型。专利摘要本技术一种孕镶金刚石块由工作端，焊接端和焊接背组成，其主体为长方体，焊接端为长方体的一端与半圆柱体和1/4球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台或弧台和部分圆柱体的组合体，焊接背为圆柱体的一端与半圆柱体的组合体，工作端为长方体的一端、长方体的一端与半圆柱体和1/4球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台、弧台和部分圆柱体、波纹体或锥纹体的组合体。有利于提高金刚石孕镶块与钻头体之间的焊接强度，加密在钻头上的布置。有利于增强孕镶块的稳定性，加快孕镶块开刃速度和提高机械钻速。文档编号B28D1/02GK202088309SQ20112015447公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月8日 优先权日2011年5月8日专利技术者彭烨 申请人:中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院, 中国石油化工集团公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种孕镶金刚石块，其特征在于：由工作端（１），焊接端（２）和焊接背（３）组成，孕镶金刚石块以长方体为主体，焊接端（２）为长方体的一端与半圆柱体和１／４球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台或弧台和部分圆柱体的组合体，焊接背（３）为圆柱体的一端与半圆柱体的组合体，工作端（１）为长方体的一端、长方体的一端与半圆柱体和１／４球体、棱台、棱台和部分圆柱体、弧台、弧台和部分圆柱体、波纹体或锥纹体的组合体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭烨，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院，
类型：实用新型
国别省市：11