“两次保温”镶制的金刚石钻头

一九七五年底，我们到上海学习上海砂轮厂中频热压人造金刚石钻头的经验，于一九七六年在湖北探矿厂开始试制第一批人造金刚石钻头，到第一地质大队试验，由于胎体不耐磨，钻头寿命短。在试制第二批（四个）人造金刚石钻头时，我认为980℃烧结温度过高，会降低人造金刚石强度，我提出要降低烧结温度到950℃，就议定用两种烧结温度，五、七、九号钻头烧结温度仍用980℃，六号钻头改用950℃。烧结后测定胎体硬度，五号钻头HRC40；七号钻头HRC34；九号钻头HRC33；六号钻头HRC30。根据上海砂轮厂的经验采用63号配方的胎     

“两次保温”镶制的金刚石钻头寿命延长的理论分析

1975年我们学习上海砂轮厂中频热压人造金刚石钻头的经验,于1976年在湖北探矿厂试制第一批人造金刚石钻头,由于胎体不耐磨,钻头寿命短.在试制第二批钻头时,我认为980℃烧结温度过高,会降低人造金刚石强度,提出降低烧结温度的试验.5、7、9号钻头烧结温度仍用980℃,6号钻头用950℃,烧结后测定胎体硬度,5号钻头HRC40,7号钻头HRC3,9号     

低温电镀孕镶金刚石石油取心钻头研制与应用

该钻头用于坚硬地层取心。河南油田以往常用园柱聚晶、三角聚晶钻头以及烧结孕镶金刚石钻头，取心效率低、钻速慢、成本高。近两年采用低温电镀孕镶金刚石钻头取心后，平均单筒进尺由原来的4．20m／筒提高到7．62m/筒，平均取心机械钻速由原来的0．21m/h提高到的0.84m/h。该钻头生产工艺完全改变原来高温（1000℃以上）烧结为低温（室温）电镀工艺，极大地避免了金刚石热损伤，采用高强度大颗粒的金刚石，提高了取心机械钻速。     

比利时迪阿蒙—博特公司金刚石钻头制造工艺要点几则

比利时迪阿蒙—博特公司从事金刚石工具制造有四十余年历史，在金刚石钻头制造工艺方面有其独特之处，本文摘要介绍其两个内容。1．用钢模制造孕镶式金刚石钻头迪阿蒙—博特公司采用钢模制造孕镶式钻头，钢模用比利时生产的耐火钢，钢号为DEVIS，一个钢模能复用100次。热压工艺要点：烧结温度为1000℃，烧结过程是在通N-H混合保护气体的电炉内进行，烧结时间较长，约1—1.5小时。加热后取出炉外加压，压力为150—250公斤/平方厘米。     

GEOSET金刚石聚晶体钻头

美国通用电气公司特殊材料部最近研制成功一种金刚石聚晶体,是用小颗粒金刚石在高温高压条件下使金刚石晶体之间相互牢固地粘结在一起制成的.这种金刚石聚晶体称为GEOSET,可以烧结成各种形状.目前用于镶制取芯钻头的是一种2102型GEOSET金刚石聚晶体,其形状如图1所示,是等边三角形块,三角形每边长4毫米,厚2.6毫米.每颗重约0.3克拉.据初步试验证明,这种金刚石聚晶体具有如下一些优点: 1.热稳定性好,可承受1200℃的高温而不裂解.因此,可以采用现有的烧结方法来制做钻头,并可采用传统的方法进行回收.     

钎焊金刚石钻头模具尺寸设计

勘探用金刚石钻头在钎焊烧结过程中,钻头芯模、外模和钢体的尺寸直接决定金刚石钻头的尺寸,对金刚石钻头的使用性能影响很大,而现有的文献中对于模具尺寸设计的研究稍显不全面。对钻头钎焊烧结过程的热涨与冷缩过程进行深入分析研究,提出了更直观的模具计算公式和防止涨模的措施。     

在孕镶式钻头中增大金刚石与胎体金属粘结力问题的研究

金刚石钻头的寿命是评价钻头质量重要参数之一，而金刚石在胎体上的固结的牢度又是影响钻头寿命重要因素。目前通过人工合成金刚石的工艺水平的提高已有可能制造出接近于天然金刚石质量的单晶，因而进一步研究金刚石在胎体中的固结方式是提高钻头质量的重要途径。从目前制造孕镶金刚石钻头的方法来看基本上是两大类，一种是超室温条件下的烧结，另一种是室温条件下的利用电化学方法。超室温条件下的金刚石孕镶钻头制造工艺目前最普遍的方法是热压法，这种方法的特点是粘结金属在     

电镀钻头和扩孔器的加工与使用

几年来,用国产人造金刚石代替天然金刚石相继研制成功热压法、冷压浸渍法和无压浸渍法制造金刚石钻头和扩孔器的新工艺,取得了可喜的成果。但因上述方法均需经过1000℃左右的高温烧结,金刚石颗粒受到不同程度的损伤,性能有所降低。     

电火花烧结金刚石钻头的研究

电火花烧结钻头的研究是制造优质金刚石钻头的一个新工艺。它是六十年代开始发展的一项新型的粉末冶金热压成形技术。是将金属、非金属装入模具中，在特殊电源和轻压的相关作用下，粉末颗粒间产生微放电现象，引起多种活化作用，加速金属及合金扩散，使其易于合金化，经历放电活化和热塑变形，制取高性能制品的一种强活化、高效能的快速烧结。一、电火花烧结原理图1为电火花烧结金刚石钻头装置示意图，其烧结工艺如图2所示。     

热压法双式烧结工艺初探

在分析了传统的金刚石钻头热压法烧结工艺的基础上，提出了金刚石钻头热压法双式烧结工艺，并对其进行了可行性论证。采用此工艺制造的金刚石钻头经实钻应用后，钻头的性能指标满足钻探生产要求。本工艺成倍地提高了制造金刚石钻头的生产效率，大幅度降低了能源消耗。     

日本金刚石复合片钻头研究现状

金刚石复合片最初呈圆片形，用作金属材料切削工具，由人造金刚石烧结体和WC—Co硬质合金基座构成（图1）。以往的钻头用金刚石复合片通常采用低温钎焊（不超过650℃）或压入法镶嵌到钻头上（前角为-10°—-25°）。此种钻头以剪切作用钻进，钻进效率比牙轮钻头高。金刚石复合片材料来源广，成本     

降低金刚石钻头烧结温度的方法

人相图上分析了制取预合金胎体粉末以降低钻头烧结温度的可行性，并结合生产实践介绍了２种预合金粉末的制备方法，从而把制造金刚石钻头的烧结温度降低到９００℃。     

金刚石钻头烧结设备数控自动控制系统改造

传统的金刚石钻头烧结热压机系统在热压烧结金刚石钻头过程中,温度不能准确测量,压力为手动操作精度差,温度不能随时间有效控制,单凭经验操作,产品质量不稳定,很难生产出高质量的金刚石产品。采用数字化控制的感应加热设备后,温度控制稳定,压力精度高。     

金刚石钻头热压烧结微机自动控制系统的研究

针对目前金刚石钻头热压烧结过程中存在的稳定性差、可靠性低等问题，研制了金刚石钻头热压烧结微机自动控制系统，成功地解决了以上问题。该系统包括硬件设计改造和软件编程两大部分，硬件改造部分主要是改进中频炉和红外测温仪的接口，使之可以顺利与计算机进行数据交换；软件部分主要是设计过程的控制软件，使得计算机可以按照预先设定好的程序进行工作，避免了人工操作可能带来的手工误差。     

关于我国金刚石钻头生产技术的分析研究

我国金刚石钻进取得了很大的成绩,但是其技术经济指标尚不理想,与国外相比尚有差距,特别是其中关键的金刚石钻头性能指标更是如此。我国目前主要使用热压烧结技术生产金刚石钻头。但是,热压烧结有“短板”,国外冷压浸渍烧结有强项,微波加热烧结有优点。建议试验研究冷压浸渍、微波烧结金刚石钻头,以便把我国的金刚石钻探技术经济指标提高到一个新水平。     

配方预合金化对提高热压富铁基含金刚石钻头胎体性能的影响机理

胎体配方预合金化近年来已成为有关孕镶金刚石钻头研究的一个新热点。根据相同的热压富铁基含金刚石钻头胎体配方,通过改变CSB-2预合金的加量和烧结温度,制作试样进行摩擦磨损测试,并对抗弯强度测试后的试样进行SEM分析和EDS能谱测试。摩擦磨损试验结果表明,4种烧结温度条件下,胎体磨损量均随着CSB-2加量的增大而减小,且相同CSB-2加量条件下,胎体磨损量随烧结温度的升高先增大后减小。SEM分析表明,添加CSB-2预合金可使胎体组织细化,孔隙数减少;高温烧结(980℃以上)时,铁基胎体对金刚石具有热腐蚀作用,随着胎体配方中CSB-2预合金含量的增加,金刚石的热腐蚀程度逐渐减缓。EDS能谱测试表明,胎体配方的预合金化可增大胎体金属对金刚石的润湿性,提高胎体对金刚石的包镶强度。     

改善钎焊金刚石钻头制造工艺的研究

电阻式真空活化钎焊烧结机钎焊烧结金刚石钻头时,由于镍基钎焊温度较高,钎焊温度超过727 ℃时钻头45钢体开始发生奥氏体反应,在钎焊烧结压力下易变形。为了保持一定的压力以减小接触电阻,满足钎焊烧结温度基本不变的要求,成功地通过增大钻头钢体段的过流面积,减小钢体段的电阻以降低钢体的发热功率和温升,有效地减少钻头钢体的塑性变形。     

金属粉料氧化对热压孕镶金刚石钻头性能的影响

通过热压孕镶人造金刚石钻头的生产实践,逐步认识到作为胎体材料的金属粉料的氧化对钻头性能有严重影响.因此,研究金属粉料的氧化影响.退火还原工艺、防氧化措施等对提高钻头的质量甚为重要.一热压孕镶金刚石钻头对胎体性能的要求及影响胎体性能的主要因素热压钻头的烧结属于有液相存在的热压烧结过程.所用材料为多种金属粉末,分别作为骨架成分和粘结成分,经热压烧结成胎体,用来破碎岩石的金刚石为胎体所包镶.所以胎体的性能是决定钻头质量的主要因素     

陶瓷空心微球对孕镶金刚石钻头胎体性能的影响研究

针对深井钻进中,钻头受高温环境影响,钻头胎体性能显著下降的技术难题,研究了空心球种类、空心球目数、空心球添加量等对热压烧结金刚石钻头胎体常温及高温力学性能的影响。结果表明：在胎体基体内添加空心球,宜添加3540目数的钇稳定的氧化锆空心球;当钇稳定的氧化锆空心球的添加量为10%时,胎体的综合性能达到最佳,冲击韧性和抗弯强度也达到最大值,分别为3 J/cm2和903.75 MPa。添加适量空心球的胎体复合材料,由于球形孔隙结构的存在,使得胎体表面粗糙度得到增强,提高了金刚石钻头的胎体出刃性能、高温下的力学性能。     

合理使用人造金刚石聚晶地质岩心钻头

人造金刚石聚晶地质岩心钻头是我院从1973年以来，应用粉末冶金热压法表镶研制成功的，是金刚石地质岩心钻头的新产品。进行了大量的探索性试验，生产试验和生产应用，获得了良好的钻探效果，提高了钻探经济效益。为进一步推广应用聚晶钻头，我们总结了一套使用经验，帮助广大操作者及时掌握，将摘要介绍如下：（1）人造金刚石聚晶：又称金刚石聚合体，或称金刚石烧结体。聚晶分生长、爆炸、静压。静压聚晶是以40微米以细的人造金刚石微粉，与结合剂成分均匀混合，装入石墨模具内，置于金刚石合成压机的腔体内，经高温高压烧结而成。具有各…