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　　申请号：201410143795.1

　　申请人：江苏长城石油装备制造有限公司

　　摘要：本发明涉及一种螺杆钻具钻头，其结构包括刀头、刀片、夹持部分，钻头刀片夹持部分可转位，刀片表面涂层、梯度结构、纳米复合材料，刀头具有多头刀刃，所述刀片，可装夹、可转位、可更换，可多次修复使用，寿命长；刀片外表涂层可增加钻头的耐磨性、耐蚀性和耐高温性能；纳米复合涂层材料的使用可降低摩擦系数；所述螺杆钻具钻头适用于高转速、复杂恶劣钻井地层的场合，特别是坚硬地层的作业。

　　主权利要求：1.一种螺杆钻具钻头，其特征在于，所述的螺杆钻具钻头由刀头、刀片、夹持部分组成，所述的刀片，包括表面涂层和基体两部分，所述表面涂层部分为刀片上下两个外表面，内部基体为合金钢、工具钢、高速钢或者硬质合金材料；所述夹持部分可转位，所述刀头为多刃刀头，所述多刃刀头的刃为直刃或螺旋刃，所述刀片具有表面涂层，所述表面涂层为耐磨耐蚀耐高温涂层纳米材料组成的复合涂层，所述复合涂层由结合层和耐磨层组成，所述的结合层是由占结合层重量百分比50％的平均粒径为200纳米的氧化铝粉、占结合层重量百分比20％的平均粒径为180纳米的石墨粉与占结合层重量百分比30％的纳米晶尺寸为60-70纳米的氮化钛TiN粉组成，将所述的氧化铝粉、石墨粉和氮化钛TiN粉混合后在700-1200℃下焙烧2-4小时即得到所述的结合层，所述的耐磨层是由金刚石层和含氮化合物层组成，所述的金刚石层是利用第一步电沉积在所述结合层的表面沉积金刚石层，所述第一步电沉积的条件为氮气环境下，气压0.7Pa，电压-280V，温度为550℃，然后第二步电沉积氮化钛TiN与氮化硅钛TiSiN的混合物，氮化钛TiN与氮化硅钛TiSiN的质量比为3∶1，所述第二步电沉积的条件为氩气环境下，气压0.75Pa，电压-280V，温度为600℃，通过所述第一步电沉积和所述第二步电沉积即可得到所述的耐磨层。

　　2.根据权利要求1所述的螺杆钻具钻头，其特征在于，所述的复合涂层的 总厚度为30-100纳米。

　　3.根据权利要求1所述的螺杆钻具钻头，其特征在于，所述的结合层的总 厚度为20-60纳米。

　　4.根据权利要求1所述的螺杆钻具钻头，其特征在于，所述的耐磨层的总 厚度为20-80纳米。

　　5.根据权利要求1-4任一项所述的螺杆钻具钻头，其特征在于，所述的刀 片能够机械装夹、更换和转位；所述夹持部分包括机械式装夹或液压式装夹。

　　6.根据权利要求1所述的螺杆钻具钻头，其特征在于，所述的复合涂层的 材料硬度大于93HRA，所述的复合涂层中的纳米材料的体积含量为70％-80％，所 述的复合涂层的摩擦系数小于0.3，平均粒径小于200nm，纳米复合材料的硬度 大于93HRA。