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　　申請號：201510169130.2
　　申請人：北京安泰鋼研超硬材料制品有限責任公司 安泰科技股份有限公司
　　發明人：徐良 劉一波 劉少華 羅曉麗

　　摘要：本發明屬于超硬材料工具制造技術領域，公開了一種用于藍寶石掏棒的金剛石套料鉆頭及其制備方法，金剛石套料鉆頭包括：接頭，安裝在所述藍寶石掏棒機的主軸上；鉆管，呈筒狀，所述鉆管的底端與所述接頭連接；和金剛石刀頭，呈環狀且一體成型，所述金剛石刀頭的底端通過激光焊接與所述鉆管的頂端連接以使所述鉆管和所述金剛石刀頭形成中空腔體。金剛石套料鉆頭的制備方法包括：金剛石刀頭粗加工制備步驟，焊接步驟，精加工制備步驟。本發明通過上述方案實現了提高金剛石刀頭與鉆管的同心度。 　　主權利要求：1.一種用于藍寶石掏棒的金剛石套料鉆頭，其特征在于：所述金剛石套料鉆頭包括：接頭，一端安裝在所述藍寶石掏棒機的主軸上；鉆管，呈筒狀，所述鉆管的底端與所述接頭的另一端連接；以及金剛石刀頭，呈環狀且一體成型，所述金剛石刀頭的底端通過激光焊接與所述鉆管的頂端連接以使所述鉆管和所述金剛石刀頭形成中空腔體。
　　2.根據權利要求1所述的金剛石套料鉆頭，其特征在于，所述金剛石刀 頭的環形底端面上設置有環形焊接臺階，所述環形焊接臺階的外徑與所述鉆 管內徑過盈配合并通過激光焊接的方式連接，以保證所述鉆管和所述金剛石 刀頭的同心度最小。
　　3.根據權利要求1所述的金剛石套料鉆頭，其特征在于，所述金剛石刀 頭包括：在所述金剛石刀頭的底端指向所述金剛石刀頭的頂端的方向上依次 設置的過渡層和工作層； 所述過渡層按重量份計由以下原料組成：35-71份的鐵粉末，15-42份的 銅粉末和3-12份的鈷粉末； 所述工作層按重量百分比計由以下原料組成：40-75％的金屬粉末和 25-60％的金剛石，其中，所述金屬粉末按重量份計由以下原料組成：12-35 份的鐵粉末，18-34份的鈷粉末，34-62份的銅粉末，2-5份的錫粉末。
　　4.根據權利要求3所述的金剛石套料鉆頭，其特征在于，自所述金剛石 刀頭的頂端向所述金剛石刀頭底端方向在所述金剛石刀頭上均勻開有多個水 槽，所述水槽的深度小于等于所述工作層的高度。
　　5.一種用于藍寶石掏棒的金剛石套料鉆頭的制備方法，所述金剛石套料 鉆頭包括：由下至上依次連接的接頭、鉆管和金剛石刀頭，其特征在于，所 述制備方法包括： 金剛石刀頭粗加工制備步驟，制備出金剛石刀頭毛坯； 焊接步驟，將所述鉆管和所述接頭焊接在一起，將所述金剛石刀頭毛坯 和所述鉆管激光焊接在一起，形成金剛石套料鉆頭毛坯； 精加工制備步驟，對所述金剛石套料鉆頭毛坯的金剛石刀頭毛坯進行修 磨和開刃處理以及成品檢測，得到金剛石套料鉆頭。
　　6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述金剛石刀頭粗加 工制備步驟包括： 金剛石刀頭胎體粉制備子步驟，按照重量份計將35-71份的鐵粉末，15-42 份的銅粉末和3-12份的鈷粉末進行混料，得到所述金剛石刀頭的過渡層的胎 體粉；按照重量百分比計將40-75％的金屬粉末和25-60％的金剛石進行混料， 得到所述金剛石刀頭的工作層的胎體粉，其中，所述金屬粉末的成分按重量 份計為：12-35份的鐵粉末，18-34份的鈷粉末，34-62份的銅粉末，2-5份的 錫粉末； 燒結子步驟，將所述金剛石刀頭的工作層的胎體粉和所述金剛石刀頭的 過渡層的胎體粉填入模具中進行熱壓燒結，冷卻后進行脫模處理，得到金剛 石刀頭毛坯； 優選地，在所述金剛石刀頭胎體粉制備子步驟中，原料銅粉末和鐵粉末 預先進行了還原處理。
　　7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在所述金剛石刀頭胎 體粉制備子步驟中，在按照重量份計將35-71份的鐵粉末，15-42份的銅粉末 和3-12份的鈷粉末進行混料時還加入酒精，所述混料時間不少于4小時；在 按照重量百分比計將40-75％的金屬粉末和25-60％的金剛石進行混料時還加 入甘油和酒精，所述混料時間不少于2小時； 優選地，在所述金剛石刀頭胎體粉制備子步驟之后、所述燒結子步驟之 前還包括： 制粒子步驟，在所述金剛石刀頭的工作層的胎體粉和所述金剛石刀頭的 過渡層的胎體粉中分別加入粘結劑進行制粒，之后進行篩分以及烘干處理； 優選地，所述篩分后得到的工作層胎體粉和過渡層胎體粉的粒徑不大于 0.7mm。
　　8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在所述燒結子步驟中， 先將所述金剛石刀頭的工作層的胎體粉裝入所述模具，之后將所述金剛石刀 頭的過渡層的胎體粉裝入所述模具，所述熱壓燒結處理的燒結溫度為 750-850℃，燒結壓力為15-25MPa，保溫時間為3-5min；優選地，所述冷卻 是指將燒結后的模具放入保溫砂箱內緩冷8h。
　　9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述焊接步驟中，將 所述金剛石刀頭毛坯和所述鉆管激光焊接在一起具體包括： 在所述金剛石刀頭毛坯的與所述鉆管連接的端面上沿所述金剛石刀頭毛 坯的軸向加工出環形焊接臺階，所述環形焊接臺階裝入所述鉆管內空腔，且 所述環形焊接臺階外徑與所述鉆管內徑過盈配合，之后通過激光焊接將所述 金剛石刀頭毛坯焊接于所述鉆管上。
　　10.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，在所述焊接步驟和 所述精加工制備步驟之間還包括水槽加工步驟，在金剛石刀頭毛坯的工作層 上沿所述金剛石刀頭毛坯的軸向均勻切割出多個水槽，所述水槽的深度小于 等于所述工作層的高度。