由于金剛石鉆頭界面之間沒有固體化學(xué)冶金結(jié)合,因此金屬與基體磨料顆粒只是機(jī)械地嵌入在金屬中,而且持有能力不大。因此,許多鉆頭廠家針對金剛石鉆頭開展了相關(guān)研究,以改善這些不足。
山東桓業(yè)機(jī)械有限公司等技術(shù)人員提出,采用耐磨平衡電鍍應(yīng)力的Ni-p-Sic涂層可以改善磨料過早損失和鍍層中存在拉應(yīng)力現(xiàn)象,從而導(dǎo)致金剛石鉆頭的裂紋和破損磨損。
山東桓業(yè)機(jī)械有限公司采用電鍍金剛石套管鉆進(jìn),研究復(fù)合材料的制孔性能,電鍍金剛石套管鉆進(jìn)玻璃鋼的質(zhì)量略優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金捻鉆。同時(shí),鍍金剛石鉆頭的粒度對加工質(zhì)量也有一定的影響。這些證據(jù)表明,在不同尺寸的玻璃鋼上鉆進(jìn)的鍍金剛石鉆頭質(zhì)量優(yōu)于其他產(chǎn)品。
金剛石鉆頭粒度與鉆井質(zhì)量之間的關(guān)系
一些技術(shù)人員希望增加涂層厚度的方法能夠提高金剛石鉆頭磨粒的持有能力,但效果不理想,因?yàn)橥繉雍穸鹊脑黾樱瑢?dǎo)致金剛石磨粒暴露高度和芯片空間的減少,使鉆頭在加工過程中易插塞,散熱效果差,使工件表面易燒。由于這些固有缺陷,電鍍金剛石鉆頭,嚴(yán)重制約了其在高效加工中的應(yīng)用。
釬焊鉆頭
釬焊金剛石鉆頭是一種用釬焊工藝代替的單層超硬磨料鉆頭。這種鉆頭通過溶解、散、化學(xué)冶金等相互作用,提高了金剛石磨料、粘結(jié)劑和基體的粘結(jié)強(qiáng)度。釬焊金剛石鉆頭也主要用于硬脆性材料的加工,與電鍍型釬頭相比,釬焊鉆頭具有高粘接強(qiáng)度、高磨粒曝率和豐富的芯片空間等優(yōu)點(diǎn)。
如今,人們開始探索釬焊技術(shù)在鉆石工具中的應(yīng)用。一般采用高溫釬焊技術(shù),根據(jù)一些鉆頭廠家的經(jīng)驗(yàn)判斷,該技術(shù)可使金剛石的最大切削值達(dá)到粒徑的2/3,允許在鉆機(jī)穩(wěn)定時(shí)獲得滿意的鉆探效果。