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       申请号：201710447313.5
       申请人：吉林大学
       发明人：高科 高红通

       摘要： 一种坚硬打滑地层金刚石复合钻头及其制备方法，属于钻井技术领域，本发明提出的钻头是由刚体和孕镶块切削刀翼组成，孕镶块切削刀翼固定设置在刚体的端面上，数量为复数个，在任意相邻两个孕镶块切削刀翼之间设置有扇形水口，孕镶块切削刀翼的唇面具有坡度，且唇面上设有波纹形沟槽；在孕镶块切削刀翼切削端镶嵌一层金刚石切削条，金刚石切削条呈负切削角布置在孕镶块切削刀翼上，孕镶块切削刀翼的胎体和金刚石切削条硬度不同，本发明还提出了制备所述的钻头的方法，本发明波纹形沟槽提高切削岩石效率和排屑效果，金刚石切削条和孕镶金刚石合理的排布，加以运用孕镶块切削刀翼的胎体和金刚石切削条硬度不同，有效提高钻头寿命和钻进效率。        主权利要求：1.一种坚硬打滑地层金刚石复合钻头，是由刚体(1)和孕镶块切削刀翼(2)组成，其特征是：所述孕镶块切削刀翼(2)固定设置在刚体(1)的端面上，数量为复数个，在任意相邻两个孕镶块切削刀翼(2)之间设置有扇形水口(4)，孕镶块切削刀翼(2)由胎体和孕镶在胎体上的金刚石颗粒构成，其中金刚石颗粒含量的体积百分比为20％，粒度为35目～40目，所述孕镶块切削刀翼(2)的唇面具有坡度，且唇面上设有波纹形沟槽，在所述孕镶块切削刀翼(2)切削端镶嵌一层金刚石切削条(3)，金刚石切削条(3)呈负切削角布置在孕镶块切削刀翼(2)上，金刚石切削条(3)的切削方向与钻头轴线成5°～30°夹角，金刚石切削条(3)为PCD金刚石切削条或CVD金刚石切削条。
       2.根据权利要求1所述的一种坚硬打滑地层金刚石复合钻头，其特征是：所述孕镶块切削刀翼(2)的唇面形状为直线段与圆弧线段结合组成的形状，其中直线段与圆弧线段相切，直线段与钻头轴线成60°～85°夹角，圆弧线段的半径大于孕镶块切削刀翼(2)沿钻头径向的厚度。
       3.根据权利要求1所述的一种坚硬打滑地层金刚石复合钻头，其特征是：所述孕镶块切削刀翼(2)的唇面形状呈弧形，且弧形的曲率半径大于孕镶块切削刀翼(2)沿钻头径向的厚度。
       4.根据权利要求1所述的一种坚硬打滑地层金刚石复合钻头，其特征是：所述金刚石切削条(3)为金刚石切削锯片，且金刚石切削锯片呈前后依序错位排列布置。
       5.根据权利要求1所述的一种坚硬打滑地层金刚石复合钻头，其特征是：所述金刚石切削条(3)呈柱状结构，均匀排列在孕镶块切削刀翼(2)上，金刚石切削条(3)的横截面呈圆形、长方形或菱形。
       6.根据权利要求1所述的一种坚硬打滑地层金刚石复合钻头，其特征是：所述扇形水口(4)的圆心角为5°～30°。
       7.根据权利要求1所述的一种坚硬打滑地层金刚石复合钻头，其特征在于：所述扇形水口(4)上设有沟槽。
       8.一种制备权利要求1所述的坚硬打滑地层金刚石复合钻头的方法，其特征是：包括以下步骤，步骤一、将石墨模具置于操作台上，按照设计要求在石墨模具内布设金刚石切削条(3)；步骤二、金刚石切削条(3)布设完成后，将含金刚石颗粒的胎体材料装入石墨模具中，之后放入刚体(1)，其中金刚石颗粒含量的体积百分比为20％，粒度为35目～40目；步骤三、将装有含金刚石颗粒的胎体材料的石墨模具置于中频感应炉内，采用无压浸渍法烧结含金刚石颗粒的胎体材料，以120℃/min的升温速度升至1020℃，保温10min后放入保温砂中冷却24h，除去石墨模具后加工成型。
       9.根据权利要求8所述的制备坚硬打滑地层金刚石复合钻头的方法，其特征是：步骤二中所述的胎体材料是由下述质量百分比的组分构成：碳化钨WC粉：50％，硬质合金YG6粉：18％，镍Ni粉：5％，锰Mn粉：3％，钴Co粉：2％，锡青铜ZQSN6-6-3粉：22％。