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　　申请号：201410007961

　　申请人：弘元超硬材料（河南）有限公司

　　摘要：本发明涉及一种脱钴PDC复合片钻头及其制备工艺。一种脱钴PDC复合片钻头，包括基体，所述基体上端设置胎体，所述基体的端面上设置有径向排列的PDC复合片切削齿，所述PDC复合片切削齿上设置有金刚石和硬质合金的复合层，所述基体端面的中间位置设置有凹槽，所述凹槽上也设置有PDC复合片切削齿，所述PDC复合片切削齿为脱钴PDC复合片，所述脱钴PDC复合片在670-720℃的温度下与所述基体相焊接。本发明公开了一种通过将PDC复合片切削齿经过脱钴工艺处理来提高钻头使用寿命的脱钴PDC复合片钻头及其制备工艺。

　　独立权利要求：1.一种脱钴PDC复合片钻头，包括基体（1），其特征在于：所述基体（1）上端设置胎体（4），所述基体（1）的端面上设置有径向排列的PDC复合片切削齿（2），所述PDC复合片切削齿（2）上设置有金刚石和硬质合金的复合层（3），所述基体（1）端面的中间位置设置有凹槽，所述凹槽上也设置有所述PDC复合片切削齿（2），所述PDC复合片切削齿（2）为脱钴PDC复合片切削齿，所述脱钴PDC复合片切削齿在670-720℃的温度下与所述基体（1）相焊接。

　　2.如权利要求1所述的一种脱钴PDC复合片钻头，其特征在于：所述基体（1）侧面上设置有硬质合金条（5）和金刚石聚晶保径（6），所述硬质合金条（5）和金刚石聚晶保径（6）均通过高温焊接固定在基体（1）上。

　　3.如权利要求1所述的一种脱钴PDC复合片钻头，其特征在于：所述基体（1）端面上还布设有通水孔（7），所述通水孔（7）出口端设置有排屑和冷却用的水槽（8）。

　　4.如权利要求1所述的一种脱钴PDC复合片钻头，其特征在于：所述脱钴PDC复合片切削齿中脱钴深度为0.1-0.3毫米。

　　5.如权利要求1所述的一种脱钴PDC复合片钻头，其特征在于：所述脱钴PDC复合片切削齿中脱钴深度为0.25-0.3毫米。

　　6.如权利要求1所述的一种脱钴PDC复合片钻头，其特征在于：所述脱钴PDC复合片切削齿中脱钴深度为0.3毫米。

　　7.一种如权利要求1所述的脱钴PDC复合片钻头的制备工艺，其特征在于：该工艺的步骤如下： S01：制备柱状基体； S02：将硬质合金钢在温度为975-985℃、压力为16.5-19 MPa条件下与基体粘结在一起形成胎体，在压制胎体时预留基体端面径向排列的PDC复合片切削齿的齿穴、基体端面中心部位PDC复合片切削齿的齿穴和基体外侧硬质合金条和金刚石聚晶保径镶焊槽； S03：在基体端面开设通水孔，在通水孔出口端开设排屑和冷却用水槽； S04：将PDC复合片切削齿进行脱钴工艺处理； S05： 670-720℃的温度下，将脱钴处理后的PDC复合片切削齿焊接固定在齿穴中，在基体外侧的镶焊槽中焊接硬质合金条和金刚石聚晶保径； S06：脱钴PDC复合片钻头制备完成。

　　8.如权利要求7所述的一种脱钴PDC复合片钻头的制备工艺，其特征在于：所述步骤S04中脱钴工艺处理的步骤为：在自动控制仪的封闭容器中盛满浓度低于30%的氯气，加入与反应物的质量比为0.22%-0.30%的触媒剂，在温度为250-350℃、压力为1.5MPa~2.0MPa作用下脱去复合片金刚石表层中的钴，脱钴工艺处理后PDC复合片切削齿金刚石表层的脱钴深度为0.1~0.3毫米。

　　9.如权利要求7所述的一种脱钴PDC复合片钻头的制备工艺，其特征在于：所述步骤S04中脱钴工艺处理的步骤为：在自动控制仪的封闭容器中盛满浓度低于30%的氯气，加入0.22%-0.30%浓度的触媒剂，在温度为300-350℃、压力为1.5MPa~2.0MPa作用下脱去复合片金刚石表层中的钴，脱钴工艺处理后PDC复合片切削齿金刚石表层的脱钴深度为0.25~0.3毫米。

　　10.如权利要求7所述的一种脱钴PDC复合片钻头的制备工艺，其特征在于：所述步骤S04中脱钴工艺处理的步骤为：在自动控制仪的封闭容器中盛满浓度为25%的氯气，加入0.22%-0.30%浓度的触媒剂，在温度为350℃、压力为1.5MPa~2.0MPa作用下脱去复合片金刚石表层中的钴，脱钴工艺处理后PDC复合片切削齿金刚石表层的脱钴深度为0.3毫米。