专利名称：一种地质勘探用表镶扩孔器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种扩孔器及其制造方法，特别是涉及一种地质勘探用天然金刚石表
镶扩孔器及其制造方法。
背景技术：
目前，公知的表镶扩孔器是由45#钢制成的钢体、金属粉末烧结成的胎体及天然 金刚石构制而成。制造方法是，将天然金刚石和人造金刚石聚晶规则有序的粘在模具上， 把粘有天然金刚石和人造金刚石聚晶的模具与钢体套合，装入普通金属粉末(金属粉末组 成W2C， Ni， Cu， Fe， Sn ;粒度200目-300目；下同)，然后通过烧结使天然金刚石和人造金 刚石聚晶镶嵌在扩孔器胎体表面，最后机加成型。但是，通过这种方式装入的金属粉末的振 实密度小，由单一粉末成型的胎体耐磨差，扩孔器的使用寿命短。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨性强，钻进速度快，使用寿命长的地质勘探用表镶 扩孔器及其制造方法。 本发明的目的通过以下技术方案予以实现 本发明之地质勘探用表镶扩孔器包括包括钢体，钢体上部烧结固定有胎体，胎体 表面规则有序镶嵌有天然金刚石颗粒和圆柱形人造金刚石聚晶，胎体由200目-300目的普 通金属粉末、纳米预合金粉末和150目-200目微人造金刚石聚晶颗粒的混合物烧结而成；
所述天然金刚石颗粒的粒度为20-100粒/克拉(优选40-80粒/克拉)；
所述圆柱形人造金刚石聚晶规格为①2X4或/禾P①1.5X4;
所述纳米预合金的重量百分比组成为W2C 60% -75%， Ni 20%_36%，Cu 5% -12%， Zn 3% -6%。 所述普通金属粉末、纳米预合金粉末和微人造金刚石聚晶颗粒混合物中，通金属 粉末、纳米预合金粉末和微人造金刚石聚晶颗粒的重量比为普通金属粉末纳米预合金
粉末微聚晶颗粒=2-4 : 2-4 : 1(优选3 : 3 : i)。 本发明之地质勘探用表镶扩孔器制造方法是将天然金刚石和圆柱形人造金刚石 聚晶规则有序的粘在模具上，把粘有天然金刚石和圆柱形人造金刚石聚晶的模具与钢体套 合，装入普通金属粉末和纳米预合金粉末、微聚晶颗粒均匀混合，再采用微振振实，当混合
粉末振实密度达到粉料理论密度80%时，进行烧结成型。所述微振是指振幅为0. 2-0. 4mm (优选0. 3mm)，振动频率为400-600次/分钟(优
选500次/分钟)的振动。 所述烧结成型工艺为现有公知烧结成型工艺。烧结温度可为1050士1(TC，时间可 为8-12分钟(具体视胎体尺寸大小而定)。 本发明胎体烧结采用普通金属粉末和纳米预合金粉末混合料，以及微振振实，最 大限度提高了振实密度；将150目-200目微人造金刚石聚晶颗粒均匀掺合在胎体烧结混合料中，提高了胎体的耐磨性；与天然金刚石和圆柱形人造金刚石聚晶的规则有序排布共同 作用，延长了扩孔器的使用寿命，钻进破碎地层，使用寿命达到3200米以上。
图1是本发明表镶扩孔器一实施例的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
实施例1 参照图l，本表镶扩孔器实施例包括钢体4，钢体4上部烧结固定有胎体3，胎体3 表面规则有序镶嵌有天然金刚石颗粒2和圆柱形人造金刚石聚晶1，；胎体由250目的普通 金属粉末和纳米预合金粉末，及180目微人造金刚石聚晶颗粒均匀混合(重量比普通金属
粉末纳米预合金粉末微聚晶颗粒=3:3:i)烧结而成； 圆柱形人造金刚石聚晶1规格为①2X4 ;
天然金刚石颗粒2的粒度为40粒/克拉；所述纳米预合金的重量百分比组成为W2C65%， Ni25%， Cu6%， Zn4%。 制造将圆柱形人造金刚石聚晶1和天然金刚石颗粒2规则有序的用乳胶粘在模
具上，将粘有天然金刚石颗粒2和圆柱形人造金刚石聚晶1的模具与钢体4套合，将200目
普通金属粉末和纳米预合金粉末及微人造金刚石聚晶颗粒按照3:3:l的重量配比均匀
混合，放入模具中，再采用微振(振幅0. 3mm，振动频率500次/分钟)振实，当混合粉料达
到粉料理论密度的80%时，无压烧结成型(烧结温度1050士6t:，时间当为①75/49绳索
扩孔器时，大约需10分钟)。 本实施例扩孔器，钻进破碎地层，使用寿命达到3210米。
实施例2 本实施例扩孔器圆柱形人造金刚石聚晶1规格为①1. 5X4。
天然金刚石颗粒2的粒度为80粒/克拉。 所述纳米预合金的重量百分比组成为W2C68%， Ni22%， Cu5%， Zn5%。 所述天然金刚石颗粒的粒度为80粒/克拉； 余同实施例。 制造方法同实施例l。 本实施例扩孔器钻进破碎地层，使用寿命达到3220米。
权利要求
一种地质勘探用表镶扩孔器，包括钢体，钢体上部烧结固定有胎体，其特征在于，胎体表面规则有序镶嵌有天然金刚石颗粒和圆柱形人造金刚石聚晶，胎体由200目-300目的普通金属粉末、纳米预合金粉末和150目-200目微人造金刚石聚晶颗粒的混合物烧结而成；所述天然金刚石颗粒的粒度为20-100粒/克拉；所述圆柱形人造金刚石聚晶规格为Φ2×4或/和Φ1.5×4；所述纳米预合金的重量百分比组成为W2C 60％-75％，Ni 20％-36％，Cu 5％-12％，Zn 3％-6％；所述普通金属粉末、纳米预合金粉末和微人造金刚石聚晶颗粒混合物中，通金属粉末、纳米预合金粉末和微人造金刚石聚晶颗粒的重量比为普通金属粉末∶纳米预合金粉末∶微聚晶颗粒＝2-4∶2-4∶1。
2. 如权利要求1所述的地质勘探用表镶扩孔器，其特征在于，所述天然金刚石颗粒的粒度为40-80粒/克拉。
3. 如权利要求i或2所述的地质勘探用表镶扩孔器，其特征在于，普通金属粉末纳米预合金粉末微聚晶颗粒=3 :3:i。
4. 一种如权利要求1或2所述的地质勘探用表镶扩孔器的制造方法，其特征在于将天然金刚石和圆柱形人造金刚石聚晶规则有序的粘在模具上，把粘有天然金刚石和圆柱形人造金刚石聚晶的模具与钢体套合，装入普通金属粉末和纳米预合金粉末、微聚晶颗粒均匀混合，再采用微振振实，当混合粉末振实密度达到粉料理论密度80%时，进行烧结成型；所述微振是指振幅为0. 2-0. 4mm，振动频率为400-600次/分钟的振动。
5. 如权利要求4所述的地质勘探用表镶扩孔器的制造方法，其特征在于所述微振是指振幅为0. 3mm，振动频率为500次/分钟的振动。
全文摘要
一种地质勘探用表镶扩孔器及其制造方法，该表镶扩孔器包括钢体，钢体上部烧结固定有胎体，胎体表面规则有序镶嵌有天然金刚石颗粒和圆柱形人造金刚石聚晶，胎体由200目-300目的普通金属粉末和纳米预合金粉末，及150目-200目微人造金刚石聚晶颗粒均匀混合烧结而成(重量比普通金属粉末∶纳米预合金粉末∶微聚晶颗粒＝3∶3∶1)。本发明还包括所述表镶扩孔器制造方法。本发明之地质勘探用表镶扩孔器耐磨性强，钻进破碎地层，使用寿命达到3200米以上。
文档编号E21B10/26GK101705790SQ200910044789
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者李建强, 谭忠诚 申请人:长沙锐合钻石工具有限公司