专利名称：内凹式钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种地层钻头，属E21B类。
目前市场上一般使用的钻头，无论是地质钻头或石油钻头，它们均为钢体(胎体)上镶有切削刃，切削刃宽度大于钢体壁厚度。在钢体内外径方向分别突出1.5mm左右，用以扩孔保径，而且切削刃与保径层为同一材料一次成型的块体，为了加强耐磨性，在切削刃内外侧采用电镀工艺镶上金刚石聚晶，增加扩孔保径能力。但在实际应用中，因为切削刃采用同一材料一次成型工艺制成的块体，即使镀有金刚石聚晶，耐磨性仍不尽人意，效果不好，导致卡钻、取芯困难等不利后果，同时切削刃消耗2/5刃高后，因内外层超径，钻头就要报废，增加了使用成本。
本实用新型针对现有技术中存在的问题，提出一种内凹式钻头。
本实用新型由钢体1、切削刃2组成，切削刃2镶焊(镀)在钢体1端部，切削刃2分为中间层3，外保径层4、内保径层5组成，外保径层4和内保径层5分别沿径向镶焊(镀)在中间层3两侧，中间层3顶面略凹于内外保径层(5，4)顶面，内凹弧线平滑连续。
本实用新型中间层3为工作层，厚度和钢体1壁厚度相同，一般为6mm～10mm，采用粉末冶金工艺、电铸工艺一次制作，内保径层5厚度1.2mm～1.8mm，镶焊在中间层3内侧，外保径层4镶焊(镀)在中间层3外侧，厚度0.8～1.2mm，内外保径层(5，4)均采用硬质合金粉末如碳化钨粉末掺有金刚石微粉、立方氮化硼微粉等通过电镀镀覆或喷焊而成。
本实用新型采用中间层3、外保径层4和内保径层5结构，使得内外保径层(5，4)耐磨性、冲击韧性提高，并且中间层略凹于内外保径层(5，4)，在钻进过程中切削刃能始终保持凹形，即内外保径层(5，4)略突出于中间层3，减少钻具在钻进过程中的横向振荡保持钻进稳定性，克服因切削刃消耗出现钻头内外层超径问题，提高钻头扩孔保径能力，延长钻头使用寿命，基本上在中间层3完全消耗完钻头才报废。
图1本实用新型结构示意
图1.钢体，2.切削刃，3.中间层，4.外保径层，5.内保径层本实用新型以平底式钻头为例，钢体1外径56mm～76mm，内径47mm～68mm，钢体1壁厚7mm～9mm，切削刃高5mm～10mm，中间层3厚度和钢体1壁厚度一致，为7mm～9mm，外保径层4厚度选择1.4mm～1.6mm，内保径层5厚度选择0.9mm～1.1mm，中间层3顶面略凹于内外保径层(5，4)顶面，凹陷中心深度0.1mm～0.4mm，内凹弧线平滑连续，避免中间层3拉槽。
本实用新型主要适用于常规地质钻头，也可用于石油钻头。
权利要求1.一种内凹式钻头，包括钢体(1)，切削刃(2)，切削刃(2)镶焊在钢体(1)端部，其特征在于切削刃(2)采用层状结构，包括中间层(3)、外保径层(4)内保径层，外保径层(4)和内保径层(5)沿径向固定在中间层(3)的外侧和内侧，中间层(3)略凹于外保径层(4)和内保径层(5)，内凹弧线平滑连续。
2.如权利要求1所述的一种内凹式钻头，其特征在于中间层(3)厚度和钢体(1)壁厚度相同，为7mm～9mm，外保径层(4厚度1.4mm～1.6mm，内保径层厚度为0.9mm～1.1mm，中间层(3)顶面凹于外保径层(4)和内保径层(5)顶面，凹陷中心深度0.1mm～0.4mm。
3.如权利要求1或2所述的一种内凹式钻头，其特征在于，中间层(3)采用金刚石颗粒制成，外保径层(4)和内保径层(5)采用硬质合金粉末掺有金刚石粉末通过电镀镀覆或喷焊烧结而成。
专利摘要本实用新型属于地层钻头,包括钢体1,切削刀2,切削刀2包括中间层3、内外保径层(5,4),内外保径层径向镶焊在中间层3的内外两侧,中间层顶面略凹于内外保径层(5,4)顶面,内凹弧线平滑连续。使用本实用新型,内外保径层耐磨性好,保径性能强,提高钻具稳定性,延长钻头使用寿命。本实用新型主要用于地层钻进。
文档编号E21B10/00GK2278759SQ9623950
公开日1998年4月15日 申请日期1996年9月1日 优先权日1996年9月1日
发明者姚邹 申请人:中国地质大学(武汉)