金刚石复合片钻头和金刚石钻头一样也属于一体式钻头。但它不像金刚石钻头那样通过高温高压或者电镀的方式把金刚石镶嵌在钻头的胎体上,而是通过高频焊接的方式,将高温高压制成的复合片焊接在刚体或者胎体上。
一种以金刚石复合片为切削刃制作钻探用钻头的方法。
金刚石复合片可以用于制造地质、煤田和油井钻探用的各种钻头,取得好的钻进效果。但由于复合片不耐高温,通常的金刚石钻头烧结工艺和硬质合金钻头的焊接工艺均难直接应用于制造复合片钻头。故目前世界上通常采用某种铜焊(专利号EP-101-096-A)或者是将复合片先制成带柄的镶嵌块再镶嵌到钻头体上的方法(专利号US4265-324,GB2108-554,CA-1077-018,UKPA2136035等),采用这些方法时,所用复合片是经过精加工过的,才能焊接牢固和钻头整体尺寸的要求,而复合片的精加工费用往往是很昂贵的。
金刚石复合片钻头有限元力学分析优化钻头结构。
根据钻探岩性特点,采用有限元力学模型优化,改进设计了新型多翼组合齿PDC不取芯钻头,在传统的刮刀式钻头基础上设计了新的副切削齿和保径齿,金刚石复合片钻头并将抗冲击性好的锥形齿、球形齿和高耐磨的平面齿组合装配,优化了机械性能,金刚石复合片钻头提高对硬岩层的抗冲击能力。
金刚石复合片钻头的强度主要是由金刚石复合片的强度决定的,当前,金刚石复合片钻头在强度上主要分为普通型、加强型、高强型三种;金刚石复合片主要分为1304和1308两种,1304和1308指的是复合片的直径和厚度,我们采用的基本区分为:普通型、加强型和高强型;其中普通型为1304平面复合片,加强型为1304球面复合片和1308平面复合片,高强型为1308球面复合片。
1、力平衡设计使钻头具有良好的导向性,适应配合井下马达应用于定向钻井,具有较小的径向震动;
2、不同结构的专利PDC复合片在钻头不同位置的合理布置使钻头具有较强的攻击性和抗研磨性;
3、强攻击性设计可使钻头获得较高的机械钻速;
4、在岩层中的钻进能力是普通合金钻头的10-30倍,提高了作业效率;
5、因为PDC钻头的材料主要为铸造碳化钨和金刚石复合片,所以它寿命长,高。