石油勘探钻头的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103758461103758461A(43)申请公布日2014.04.30(21)申请号201310545889.7(22)申请日2013.11.06(71)申请人溧阳市江大技术转移中心有限公司地址213300江苏省常州市溧阳市溧城镇东门大街67号(72)发明人张翠(74)专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司32112代理人黄明哲(51)Int.Cl.E21B10/46(2006.01)B01J3/06(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称石油勘探钻头的制造方法(57)摘要本发明公开了一种石油勘探钻头的制造方法，包括以下步骤：按照金刚石粉52～56%和钛44～48%的比例混合均匀后另外加入占总原料量0.35～0.39%的催化剂，放入真空炉内保持64～68分钟；再放入金刚石六面顶压力机中进行高温高压合成，卸压后覆盖在合金基体上得到金刚石复合片，加工成型后安装在钻杆上制成石油勘探钻头。根据该方法制得的石油勘探钻头稳定性好、抗冲击韧性好、耐磨性高且磨耗比低。CN103758461ACN10375846ACN103758461A权利要求书1/1页1.一种石油勘探钻头的制造方法，所述方法包括以下步骤：a、原料组成：以重量百分含量表示，所采用的原料组成为金刚石粉52～56%和钛44～48%；b、按照步骤a所述的原料组成称取金刚石粉和钛，混合均匀后另外加入占总原料量0.35～0.39%的催化剂，将其原料和催化剂装入碳合成模中；c、然后将装有原料和催化剂的碳合成模放入真空炉内保持64～68分钟；所述真空炉内真空度为0.0009～0.0012Pa，温度为100～150℃；d、将步骤b抽真空加热后得到的半成品放入金刚石六面顶压力机中进行高温高压合成，高温高压合成过程中控制电流为595～605A，加热时间为64～66s，压力为0.8～1.2万公斤，保压时间为98～102s；e、高温高压合成后进行卸压，卸压后覆盖在合金基体上得到金刚石复合片，加工成型后安装在钻杆上制成石油勘探钻头。2.根据权利要求1所述的石油勘探钻头的制造方法，其特征在于：步骤b中所述催化剂为硼。3.根据权利要求1所述的石油勘探钻头的制造方法，其特征在于：步骤d中所述高温高压合成过程中控制电流为600A。4.根据权利要求1所述的石油勘探钻头的制造方法，其特征在于：步骤d中所述高温高压合成过程中加热时间为65s。5.根据权利要求1所述的石油勘探钻头的制造方法，其特征在于：步骤d中所述高温高压合成过程中压力为1.0万公斤。6.根据权利要求1所述的石油勘探钻头的制造方法，其特征在于：步骤d中所述高温高压合成过程中保压时间为100s。2CN103758461A说明书1/3页石油勘探钻头的制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种石油勘探钻头的制造方法。背景技术[0002]目前石油勘探钻头广泛采用金刚石复合片形成。石油勘探钻头主要是应用在油气田的钻采用钻头。金刚石以其特有的高硬度、高弹性模量、高热导率。目前，加工工具以孕镶单晶金刚石为主，烧结多晶金刚石工具正蓬勃兴起。烧结多晶金刚石，则以单晶金刚石颗粒与金属粉末的混合物方式或以单晶金刚石颗粒上覆盖预制合金薄片方式形成的金刚石复合片为主。金刚石复合片(PolycrystallineDiamondCompound，简称为PDC)具有很好的耐磨性、热稳定性、抗压强度和抗冲击韧性。但是，利用现有技术制造金刚石复合片，进而制得石油勘探钻头的性能尚不能完全满足人们需要，人们希望得到性能更好的石油勘探钻头的制造方法。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种抗冲击韧性好、耐磨性高、磨耗比低的石油勘探钻头的制造方法。为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：[0004]本发明提供一种石油勘探钻头的制造方法，所述方法包括以下步骤：[0005]a、原料组成：以重量百分含量表示，所采用的原料组成为金刚石粉52～56%和钛44～48%；[0006]b、按照步骤a所述的原料组成称取金刚石粉和钛，混合均匀后另外加入占总原料量0.35～0.39%的催化剂，将其原料和催化剂装入碳合成模中；[0007]c、然后将装有原料和催化剂的碳合成模放入真空炉内保持64～68分钟；所述真空炉内真空度为0.0009～0.0012Pa，温度为100～150℃；[0008]d、将步骤b抽真空加热后得到的半成品放入金刚石六面顶压力机中进行高温高压合成，高温高压合成过程中控制电流为595～605A，加热时间为64～66s，压力为0.8～1.2万公斤，保压时间为98～102s；[0009]e、高温高压合成后进行卸压，卸压后覆盖在合金基体上得到金