[其他]釬焊復(fù)合壓制品工具及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86104661
• 申請(qǐng)日: 1986-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN1006134B
• 公開（公告）日: 1989-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·拉爾夫·施羅德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 吳增勇

一種改進(jìn)的工具，它包括一種被用一種具有液態(tài)溫度大致超過７００℃的釬焊填充金屬釬焊到一種燒結(jié)碳化物襯底上去的由燒結(jié)碳化物支承的復(fù)合研磨粉粒壓制品。該復(fù)合壓制品最好是一種復(fù)合多晶體鉆石壓制品。其釬焊填充金屬是一種具有以下重量成份的釬焊合金：鈀２０－８０％　鉻２－１３％　硼１－４％　鎳其余部份。

本申請(qǐng)書涉及到普通轉(zhuǎn)讓申請(qǐng)書，序列號(hào)No.06/624，064，（其申請(qǐng)日期是1984年6月25日），現(xiàn)在是美國(guó)專利No.4，527，998，它的公開內(nèi)容特在這里插入引證。

本發(fā)明涉及到裝有研磨粉粒壓制品（abrasive particle compacts）的工具，并更具體地介紹裝用這種壓制品的鉆孔和切割工具和制造這種壓制品工具的方法。這種研磨粉粒壓制品工具已專門用于油、氣勘探鉆頭和采礦運(yùn)用中。

這種研磨粉粒壓制品是一種把諸如鉆石和（或）立方形一氮化三硼的研磨粉粒粘合在一起的多晶體物質(zhì)而形成一種整體的、耐磨的、高強(qiáng)度的物質(zhì)。上述組成部分能以粉粒間的自結(jié)合（self-bonded）關(guān)系，利用一種配置在各粉粒之間粘合劑或利用它們的混合物而粘合在一起，例見美國(guó)專利No.3，136，615;3，141，746和3，233，988。一種被支住的研磨粉粒壓制品在這里稱之謂復(fù)合壓制品的是一種粘合在諸如燒結(jié)碳化鎢基質(zhì)材料上的研磨粉粒壓制品。這種類型的壓制品在例如美國(guó)專利Nos.3，743，489;3，745，623和3，767，371中被描述過。這種粘合到基質(zhì)材料的過程可以或者在研磨粉粒壓制品形成期間或者在其形成以后完成。

復(fù)合壓制品已專門用作鉆頭中的切割元件。這些壓制品可通過各種工藝直接附著在鉆頭的齒冠上。美國(guó)專利No.4，156，329建議將預(yù)先鍍有錫膜的壓制品釬焊到在鉆頭齒冠中形成的凹口中。美國(guó)專利No.4，186，628建議通過將壓制品放在一個(gè)鑄模中，把鑄模的齒冠部份放滿粉末，并將一種低溫黃銅滲流入鑄模以形成包含嵌入里面的壓制品的齒冠。美國(guó)專利No.4，098，362建議象后者所建議的那樣，鉆頭中的切割元件的前傾面角度應(yīng)置于-10°至-25°之間。

換句話說，復(fù)合壓制品能被固定在延長(zhǎng)的螺栓上或襯底上，再把螺栓附裝到鉆頭齒冠上。螺栓可對(duì)鉆頭齒冠提供較大的附裝面積。它還對(duì)研磨粉粒壓制品提供較大的支撐力量，從而增加了它的耐沖擊性。復(fù)合壓制品可象美國(guó)專利No.4，200，159中所述用正圓柱體結(jié)構(gòu)附裝到螺栓上，也可像美國(guó)專利No.4，265，324所示用一種傾斜的結(jié)構(gòu)附裝到螺栓上。

雖然將復(fù)合壓制品附裝到螺栓或襯底的有利點(diǎn)是很明顯的，但在實(shí)際附裝過程中已遇到各種問題;特別是，人們已經(jīng)注意到諸如在美國(guó)專利No.3，745，623中所述，并以商標(biāo)compax和Syndite大量供應(yīng)的復(fù)合壓制品的研磨部份是自結(jié)合的和金屬滲透的在超過700℃溫度環(huán)境下易受熱損壞（這里所述的自結(jié)合指的是研磨粉粒直接地被互相粘合）。這種損壞被認(rèn)為是研磨粉粒和金屬相的熱膨脹速率的差異所致。在高溫下，還有粉粒本身由于碳化或氧化而破壞的危險(xiǎn)。這種破壞情況對(duì)所有類型的研磨粉粒壓制品是都要考慮到的。因此，最初使用液態(tài)溫度低于700℃的黃銅合金來使復(fù)合壓制品附裝在螺栓或襯底上。遺憾的是，人們發(fā)現(xiàn)這種低溫黃銅合金，由于其熔合強(qiáng)度較低而在市場(chǎng)上只有有限的適用范圍。

在美國(guó)專利Nos.4，225，322和4，319，707中Knemeyer在將復(fù)合壓制品附裝到襯底的方法上做出了主要突破。Knemeyer方法使在襯底上附裝復(fù)合壓制品時(shí)能使用高溫黃銅合金。這種高溫黃銅合金本身又可提供很高的溶合強(qiáng)度。雖然Knemeyer方法和設(shè)備允許使用高溫黃銅合金，但在選擇合適的一種中，又產(chǎn)生了困難。例如，在Knemeyer專利中最初建議的Anaconda773填充金屬現(xiàn)在被認(rèn)為會(huì)與被連接的碳化物另件起不希望有的反應(yīng)。