一种新式地质钻头的制备方法与流程

本发明涉及地质钻头技术领域，尤其涉及一种新式地质钻头的制备方法。

背景技术：

在城市高层建筑、地铁车站神基坑围护、江河堤坝防渗加固和软土基改良加固等地下基础工程的建设过程中，目前大量采用SMW工法设备建造地下连续墙，即使用多轴钻机进行连续钻掘，并将土和水泥浆在原位置混合搅拌并插入型钢来建造地下挡土防水墙的技术，起到挡土、防渗作用。

其中，地质钻机一般通过地质钻头来实现土质开挖，且现有技术中存在形式各样的地质钻头产。然而，对于现有的地质钻头产品而言，在实际的生产加工中，其普遍存在制备加工不方便且成本高的缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种新式地质钻头的制备方法，该新式地质钻头的制备方法能够有效地生产制备地质钻头，工艺简单、制备加工成本低，且所制备而成的地质钻头具有稳定可靠性好、使用寿命长的优点。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种新式地质钻头的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体的：

a、制备金属管体：按照设计尺寸选取并裁切金属管体，设计尺寸包括有管体中心孔的直径值、金属管体的外径值、金属管体的高度值，而后将裁切的金属管体放置于车床并于金属管体下端部的外圆周车削外螺纹连接部；待外螺纹连接部车削完毕后，将金属管体放置于数控车床并通过数控车床于金属管体的上端边缘部加工出刀头安装槽，金属管体上端边缘部的刀头安装槽的数量根据设计设定且所有刀头安装槽呈圆周环状均匀间隔分布，各刀头安装槽分别沿着金属管体的直径方向完全贯穿且分别朝上开口，相邻的两个刀头安装槽之间形成刀头卡持定位块；

b、制备钻削刀头：准确称取铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉，而后将称取好的铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉置于球磨机中进行研磨混合以获得刀头粉料；待刀头粉料制备完成后，通过粉末冶金成型方式加工钻削刀头，钻削刀头呈圆弧弯曲形状，钻削刀头的左端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝左侧开口的左端竖向卡持槽，钻削刀头的右端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝右侧开口的右端竖向卡持槽；其中，刀头粉料中铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉七种物料的重量份依次为：

铁粉 10%-40%

铜粉 10%-30%

钴粉 10%-30%

钨粉 10%-30%

镍粉 5%-20%

锡粉 3%-15%

金刚石粉 20%-50%；

c、金属管体与钻削刀头装配：将钻削刀头嵌装于金属管体的刀头安装槽内，每一个刀头安装槽内嵌装一个钻削刀头，各钻削刀头的内侧圆弧面的直径值比管体中心孔的直径值小3mm-6mm，各钻削刀头的外侧圆弧面的直径值比金属管体的外径值大3mm-6mm，各钻削刀头的下端部分别搭放于相应刀头安装槽的底面，各钻削刀头的上端部分别延伸至金属管体上端边缘的上端侧且所有钻削刀头的上端面水平平齐，各刀头卡持定位块的左端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头的右侧竖向卡持槽内，各刀头卡持定位块的右端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头的左侧竖向卡持槽内；

d、插装黄铜片并涂覆焊料：各钻削刀头与金属管体之间的间隙内插入黄铜片，而后于钻削刀头与金属管体的接缝处涂覆焊料；

e、高频焊接：将装配完毕且涂覆有焊料的地质钻头装配件放置于高频焊机内，启动高频焊机并完成各钻削刀头与金属管体高频焊接，高频焊接的时间为3分钟-15分钟，高频焊接的温度为700摄氏度-900摄氏度；、

f、冷却：待高频焊机焊接完毕后，将地质钻头移出高频焊机，且地质钻头于自然环境下冷却。

其中，所述金属管体为钢质管体或者铁质管体。

其中，所述刀头粉料中铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉七种物料的重量份依次为：

铁粉 10%-20%

铜粉 10%-20%

钴粉 10%-20%

钨粉 10%-20%

镍粉 5%-10%

锡粉 3%-10%

金刚石粉 30%-50%。

其中，所述刀头粉料中铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉七种物料的重量份依次为：

铁粉 15%

铜粉 15%

钴粉 15%

钨粉 15%

镍粉 5%

锡粉 5%

金刚石粉 30%。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种新式地质钻头的制备方法，其包括有以下工艺步骤，具体的：a、制备金属管体：按照设计尺寸选取并裁切金属管体，设计尺寸包括有管体中心孔的直径值、金属管体的外径值、金属管体的高度值，而后将裁切的金属管体放置于车床并于金属管体下端部的外圆周车削外螺纹连接部；待外螺纹连接部车削完毕后，将金属管体放置于数控车床并通过数控车床于金属管体的上端边缘部加工出刀头安装槽，金属管体上端边缘部的刀头安装槽的数量根据设计设定且所有刀头安装槽呈圆周环状均匀间隔分布，各刀头安装槽分别沿着金属管体的直径方向完全贯穿且分别朝上开口，相邻的两个刀头安装槽之间形成刀头卡持定位块；b、制备钻削刀头：准确称取铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉，而后将称取好的铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉置于球磨机中进行研磨混合以获得刀头粉料；待刀头粉料制备完成后，通过粉末冶金成型方式加工钻削刀头，钻削刀头呈圆弧弯曲形状，钻削刀头的左端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝左侧开口的左端竖向卡持槽，钻削刀头的右端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝右侧开口的右端竖向卡持槽；其中，刀头粉料中铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉七种物料的重量份依次为：铁粉10%-40%、铜粉10%-30%、钴粉10%-30%、钨粉10%-30%、镍粉5%-20%、锡粉3%-15%、金刚石粉20%-50%；c、金属管体与钻削刀头装配：将钻削刀头嵌装于金属管体的刀头安装槽内，每一个刀头安装槽内嵌装一个钻削刀头，各钻削刀头的内侧圆弧面的直径值比管体中心孔的直径值小3mm-6mm，各钻削刀头的外侧圆弧面的直径值比金属管体的外径值大3mm-6mm，各钻削刀头的下端部分别搭放于相应刀头安装槽的底面，各钻削刀头的上端部分别延伸至金属管体上端边缘的上端侧且所有钻削刀头的上端面水平平齐，各刀头卡持定位块的左端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头的右侧竖向卡持槽内，各刀头卡持定位块的右端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头的左侧竖向卡持槽内；d、插装黄铜片并涂覆焊料：各钻削刀头与金属管体之间的间隙内插入黄铜片，而后于钻削刀头与金属管体的接缝处涂覆焊料；e、高频焊接：将装配完毕且涂覆有焊料的地质钻头装配件放置于高频焊机内，启动高频焊机并完成各钻削刀头与金属管体高频焊接，高频焊接的时间为3分钟-15分钟，高频焊接的温度为700摄氏度-900摄氏度；f、冷却：待高频焊机焊接完毕后，将地质钻头移出高频焊机，且地质钻头于自然环境下冷却。通过上述工艺步骤设计，该制备方法能够有效地生产制备地质钻头，工艺简单、制备加工成本低，且所制备而成的地质钻头具有稳定可靠性好、使用寿命长的优点。

附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明所制备而成的地质钻头的结构示意图。

图2为本发明所制备而成的地质钻头的分解示意图。

图3为本发明所制备而成的地质钻头另一视角的结构示意图。

图4为本发明所制备而成的地质钻头的剖面示意图。

图5为本发明的金属管体的结构示意图。

在图1至图5中包括有：

1——金属管体 11——管体中心孔

12——外螺纹连接部 13——刀头安装槽

14——刀头卡持定位块 2——钻削刀头

21——左端竖向卡持槽 22——右端竖向卡持槽。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

实施例一，一种新式地质钻头的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体的：

a、制备金属管体1：按照设计尺寸选取并裁切金属管体1，设计尺寸包括有管体中心孔11的直径值、金属管体1的外径值、金属管体1的高度值，金属管体1为钢质管体或者铁质管体，而后将裁切的金属管体1放置于车床并于金属管体1下端部的外圆周车削外螺纹连接部12；待外螺纹连接部12车削完毕后，将金属管体1放置于数控车床并通过数控车床于金属管体1的上端边缘部加工出刀头安装槽13，金属管体1上端边缘部的刀头安装槽13的数量根据设计设定且所有刀头安装槽13呈圆周环状均匀间隔分布，各刀头安装槽13分别沿着金属管体1的直径方向完全贯穿且分别朝上开口，相邻的两个刀头安装槽13之间形成刀头卡持定位块14；

b、制备钻削刀头2：准确称取铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉，而后将称取好的铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉置于球磨机中进行研磨混合以获得刀头粉料；待刀头粉料制备完成后，通过粉末冶金成型方式加工钻削刀头2，钻削刀头2呈圆弧弯曲形状，钻削刀头2的左端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝左侧开口的左端竖向卡持槽21，钻削刀头2的右端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝右侧开口的右端竖向卡持槽22；其中，刀头粉料中铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉七种物料的重量份依次为：

铁粉 15%

铜粉 15%

钴粉 15%

钨粉 15%

镍粉 5%

锡粉 5%

金刚石粉 30%；

c、金属管体1与钻削刀头2装配：将钻削刀头2嵌装于金属管体1的刀头安装槽13内，每一个刀头安装槽13内嵌装一个钻削刀头2，各钻削刀头2的内侧圆弧面的直径值比管体中心孔11的直径值小3mm-6mm，各钻削刀头2的外侧圆弧面的直径值比金属管体1的外径值大3mm-6mm，各钻削刀头2的下端部分别搭放于相应刀头安装槽13的底面，各钻削刀头2的上端部分别延伸至金属管体1上端边缘的上端侧且所有钻削刀头2的上端面水平平齐，各刀头卡持定位块14的左端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的右侧竖向卡持槽内，各刀头卡持定位块14的右端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的左侧竖向卡持槽内；

d、插装黄铜片并涂覆焊料：各钻削刀头2与金属管体1之间的间隙内插入黄铜片，而后于钻削刀头2与金属管体1的接缝处涂覆焊料；

e、高频焊接：将装配完毕且涂覆有焊料的地质钻头装配件放置于高频焊机内，启动高频焊机并完成各钻削刀头2与金属管体1高频焊接，高频焊接的时间为3分钟-15分钟，高频焊接的温度为700摄氏度-900摄氏度；、

f、冷却：待高频焊机焊接完毕后，将地质钻头移出高频焊机，且地质钻头于自然环境下冷却。

对于本实施例一的钻削刀头2而言，其由15%铁粉、15%铜粉、15%钴粉、15%钨粉、5%镍粉、5%锡粉、30%金刚石粉组成，该物料组合的钻削刀头2具有硬度高、耐磨性好、使用寿命长的优点。

另外，对于本实施例一所制备而成的地质钻头而言，各刀头卡持定位块14的左端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的右侧竖向卡持槽内，各刀头卡持定位块14的右端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的左侧竖向卡持槽内，即本实施例一的各钻削刀头2通过相邻的两个刀头卡持定位块14卡持固定，且各刀头卡持定位块14与金属管体1为一体结构；该装配结构设计能够有效地增强钻削刀头2的强度，进而提高钻削刀头2工作时的稳定可靠性并延长使用寿命。

综合上述情况可知，通过上述工艺步骤设计，本实施例一的制备方法能够有效地生产制备地质钻头，工艺简单、制备加工成本低，且所制备而成的地质钻头具有稳定可靠性好、使用寿命长的优点。

实施例二，一种新式地质钻头的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体的：

a、制备金属管体1：按照设计尺寸选取并裁切金属管体1，设计尺寸包括有管体中心孔11的直径值、金属管体1的外径值、金属管体1的高度值，金属管体1为钢质管体或者铁质管体，而后将裁切的金属管体1放置于车床并于金属管体1下端部的外圆周车削外螺纹连接部12；待外螺纹连接部12车削完毕后，将金属管体1放置于数控车床并通过数控车床于金属管体1的上端边缘部加工出刀头安装槽13，金属管体1上端边缘部的刀头安装槽13的数量根据设计设定且所有刀头安装槽13呈圆周环状均匀间隔分布，各刀头安装槽13分别沿着金属管体1的直径方向完全贯穿且分别朝上开口，相邻的两个刀头安装槽13之间形成刀头卡持定位块14；

b、制备钻削刀头2：准确称取铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉，而后将称取好的铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉置于球磨机中进行研磨混合以获得刀头粉料；待刀头粉料制备完成后，通过粉末冶金成型方式加工钻削刀头2，钻削刀头2呈圆弧弯曲形状，钻削刀头2的左端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝左侧开口的左端竖向卡持槽21，钻削刀头2的右端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝右侧开口的右端竖向卡持槽22；其中，刀头粉料中铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉七种物料的重量份依次为：

铁粉 10%

铜粉 10%

钴粉 10%

钨粉 10%

镍粉 5%

锡粉 5%

金刚石粉 50%；

c、金属管体1与钻削刀头2装配：将钻削刀头2嵌装于金属管体1的刀头安装槽13内，每一个刀头安装槽13内嵌装一个钻削刀头2，各钻削刀头2的内侧圆弧面的直径值比管体中心孔11的直径值小3mm-6mm，各钻削刀头2的外侧圆弧面的直径值比金属管体1的外径值大3mm-6mm，各钻削刀头2的下端部分别搭放于相应刀头安装槽13的底面，各钻削刀头2的上端部分别延伸至金属管体1上端边缘的上端侧且所有钻削刀头2的上端面水平平齐，各刀头卡持定位块14的左端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的右侧竖向卡持槽内，各刀头卡持定位块14的右端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的左侧竖向卡持槽内；

d、插装黄铜片并涂覆焊料：各钻削刀头2与金属管体1之间的间隙内插入黄铜片，而后于钻削刀头2与金属管体1的接缝处涂覆焊料；

e、高频焊接：将装配完毕且涂覆有焊料的地质钻头装配件放置于高频焊机内，启动高频焊机并完成各钻削刀头2与金属管体1高频焊接，高频焊接的时间为3分钟-15分钟，高频焊接的温度为700摄氏度-900摄氏度；、

f、冷却：待高频焊机焊接完毕后，将地质钻头移出高频焊机，且地质钻头于自然环境下冷却。

对于本实施例二的钻削刀头2而言，其由10%铁粉、10%铜粉、10%钴粉、10%钨粉、5%镍粉、5%锡粉、50%金刚石粉组成，该物料组合的钻削刀头2具有硬度高、耐磨性好、使用寿命长的优点。

另外，对于本实施例二所制备而成的地质钻头而言，各刀头卡持定位块14的左端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的右侧竖向卡持槽内，各刀头卡持定位块14的右端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的左侧竖向卡持槽内，即本实施例二的各钻削刀头2通过相邻的两个刀头卡持定位块14卡持固定，且各刀头卡持定位块14与金属管体1为一体结构；该装配结构设计能够有效地增强钻削刀头2的强度，进而提高钻削刀头2工作时的稳定可靠性并延长使用寿命。

综合上述情况可知，通过上述工艺步骤设计，本实施例二的制备方法能够有效地生产制备地质钻头，工艺简单、制备加工成本低，且所制备而成的地质钻头具有稳定可靠性好、使用寿命长的优点。

实施例三，一种新式地质钻头的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体的：

a、制备金属管体1：按照设计尺寸选取并裁切金属管体1，设计尺寸包括有管体中心孔11的直径值、金属管体1的外径值、金属管体1的高度值，金属管体1为钢质管体或者铁质管体，而后将裁切的金属管体1放置于车床并于金属管体1下端部的外圆周车削外螺纹连接部12；待外螺纹连接部12车削完毕后，将金属管体1放置于数控车床并通过数控车床于金属管体1的上端边缘部加工出刀头安装槽13，金属管体1上端边缘部的刀头安装槽13的数量根据设计设定且所有刀头安装槽13呈圆周环状均匀间隔分布，各刀头安装槽13分别沿着金属管体1的直径方向完全贯穿且分别朝上开口，相邻的两个刀头安装槽13之间形成刀头卡持定位块14；

b、制备钻削刀头2：准确称取铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉，而后将称取好的铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉置于球磨机中进行研磨混合以获得刀头粉料；待刀头粉料制备完成后，通过粉末冶金成型方式加工钻削刀头2，钻削刀头2呈圆弧弯曲形状，钻削刀头2的左端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝左侧开口的左端竖向卡持槽21，钻削刀头2的右端竖向边缘部开设有上下完全贯穿且朝右侧开口的右端竖向卡持槽22；其中，刀头粉料中铁粉、铜粉、钴粉、钨粉、镍粉、锡粉、金刚石粉七种物料的重量份依次为：

铁粉 10%

铜粉 10%

钴粉 10%

钨粉 10%

镍粉 10%

锡粉 10%

金刚石粉 40%；

c、金属管体1与钻削刀头2装配：将钻削刀头2嵌装于金属管体1的刀头安装槽13内，每一个刀头安装槽13内嵌装一个钻削刀头2，各钻削刀头2的内侧圆弧面的直径值比管体中心孔11的直径值小3mm-6mm，各钻削刀头2的外侧圆弧面的直径值比金属管体1的外径值大3mm-6mm，各钻削刀头2的下端部分别搭放于相应刀头安装槽13的底面，各钻削刀头2的上端部分别延伸至金属管体1上端边缘的上端侧且所有钻削刀头2的上端面水平平齐，各刀头卡持定位块14的左端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的右侧竖向卡持槽内，各刀头卡持定位块14的右端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的左侧竖向卡持槽内；

d、插装黄铜片并涂覆焊料：各钻削刀头2与金属管体1之间的间隙内插入黄铜片，而后于钻削刀头2与金属管体1的接缝处涂覆焊料；

e、高频焊接：将装配完毕且涂覆有焊料的地质钻头装配件放置于高频焊机内，启动高频焊机并完成各钻削刀头2与金属管体1高频焊接，高频焊接的时间为3分钟-15分钟，高频焊接的温度为700摄氏度-900摄氏度；、

f、冷却：待高频焊机焊接完毕后，将地质钻头移出高频焊机，且地质钻头于自然环境下冷却。

对于本实施例三的钻削刀头2而言，其由10%铁粉、10%铜粉、10%钴粉、10%钨粉、10%镍粉、10%锡粉、40%金刚石粉组成，该物料组合的钻削刀头2具有硬度高、耐磨性好、使用寿命长的优点。

另外，对于本实施例三所制备而成的地质钻头而言，各刀头卡持定位块14的左端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的右侧竖向卡持槽内，各刀头卡持定位块14的右端竖向边缘部分别嵌卡于相应侧的钻削刀头2的左侧竖向卡持槽内，即本实施例三的各钻削刀头2通过相邻的两个刀头卡持定位块14卡持固定，且各刀头卡持定位块14与金属管体1为一体结构；该装配结构设计能够有效地增强钻削刀头2的强度，进而提高钻削刀头2工作时的稳定可靠性并延长使用寿命。

综合上述情况可知，通过上述工艺步骤设计，本实施例三的制备方法能够有效地生产制备地质钻头，工艺简单、制备加工成本低，且所制备而成的地质钻头具有稳定可靠性好、使用寿命长的优点。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。