硬质合金钻头

一种钻探工程用的装备

硬质合金钻头（tungsten-carbide bit），是一种钻探工程用的装备。

定义概念

岩心钻探所使用的一种钻头。钢质的圆筒状钻头体上因镶焊有碳化钨的硬质合金切削具而得名。硬质合金切削具的形状和其在钻头上镶焊的数量,排列方式、镶焊角度的不同,称为底出刃、内出刃和外出刃,以保证有通水和排粉的间隙。钻头体的上部是丝扣连接岩心管,钻头体侧部开有水槽,底部唇面上亦开有水口。水槽和水口都是保证冲洗液的流通,达到排除岩粉和冷却钻头的作用。钻进粘土层和页岩地层时为了加大间隙,在硬合金钻头的内外侧壁焊上肋骨,称肋骨式钻头。在研磨性高的硬地层可以使用针状硬质合金自磨式钻头。一般硬合金钻头钻进岩石可钻性为Ⅱ一Ⅶ级的地层；针状硬质合金钻头可钻进Ⅵ一Ⅷ级岩石。

常用岩石钻头

硬质合金钻头是靠钻压和自身旋转产生的冲击载荷破碎岩石的。在凿岩钻进中，钻头经受高频率的冲击载荷，且受到扭转、弯曲、拉伸、压缩等多种复合应力的作用，在高速回转碰撞的环境下经受岩石、岩粉和矿水等工作介质的磨损与腐蚀。

国内外使用的牙轮钻头，多为三牙轮钻头。这种钻头的特点是：轴压和冲击载荷分布范围较大且均匀，并能充分利用有效空间，钻进平稳。牙轮钻头用硬质合金齿的尺寸和形状必须适用于岩石的特性，要求耐磨性好，强度高，不易碎裂和折断。牙轮钻头使用的硬质合金齿主要有：球形齿，锥球齿，楔形齿，边楔齿和用于轮背与爪尖的平顶齿等。

一般地，钻进极坚硬岩层的牙轮钻头主要使用球形齿，钻压为892~1339MPa，转速为50~80r/min；钻进硬和中硬岩层用的牙轮钻头使用锥球齿，钻压为714~1071MPa，转速为60~100r/min；钻进软和中软岩层的牙轮钻头则使用楔形齿或边楔齿，钻压为535~803MPa，转速为80~120r/min。

类型

硬质合金钻头分为四种根基类型：整体硬质合金钻头、硬质合金可转位刀片钻头、焊接式硬质合金钻头和可改换硬质合金齿冠钻头。每种钻头都具有适合特定加工前提的利益。

（1）整体硬质合金钻头

（2）硬质合金可转位刀片钻头

安装硬质合金可转位刀片的钻头可加工孔径规模很广，加工深度规模为2D～5D（D为孔径），可应用于车床和其它扭转加工机床。

（3）焊接式硬质合金钻头

焊接式硬质合金钻头是在钢制钻体上平稳焊接一个硬质合金齿冠制成。这种钻头采用自定心几何刃型，切削力小，对年夜年夜都工件材料均可实现精采的切屑节制，加工出的孔概况光洁度好，尺寸精度和定位精度都很高，不必再进行后续精加工。该钻头采用内冷却体例，可用于加工中心、CNC车床或其它高刚性、高转速机床。

（4）可改换硬质合金齿冠钻头

可改换硬质合金齿冠钻头是新一代钻削刀具。它由钢制钻体和可改换的整体硬质合金齿冠组合而成，与焊接式硬质合金钻头对比，其加工精度八两半斤，但因为齿冠可改换，是以可降低加工成本，提高钻削出产率。这种钻头可获得切确的孔径尺寸增量并具有自定心功能，是以孔径加工精度很高。

钻体与硬质合金齿冠之间采用周详磨制的互锁V形槽毗连机构彼此锁紧，可确保钻头组合体具有与焊接式硬质合金钻头不异的尺寸精度和整体刚性。同时，这种锁紧机构只有独一的切确配合位置，使齿冠易于安装到与之匹配的拉杆上，从而可保证改换齿冠时的一再定位精度。当经由过程锁紧螺钉拉紧拉杆时，齿冠/钻体组合体彼此平稳锁紧，其毗连刚度足以胜任猛进给、高转速的横跨产率孔加工要求。Seco-Carboloy公司采用前进前辈的打针成型工艺制造的硬质合金齿冠具有极高的材质平均性，使齿冠具有平均的强度和统一的热变形机能。Seco公司今朝可供给三种特定几何刃型的CrownLoc钻头：第一种是具有常规的刃口钝化半径、刃带宽度和倒锥角的通用几何刃型，适合加工年夜年夜都型号的钢材料；第二种是具有较宽刃带和倒棱的几何刃型，适合加工铸铁材料；第三种几何刃型可削减切削热和加工硬化，适合加工不锈钢和超级合金材料。

在考虑每孔加工成本时，还应将钻头的总寿命计较在内。一般来说，一支整体硬质合金钻头只能重磨7～10次，一支焊接式硬质合金钻头只能重磨3～4次，而可改换硬质合金齿冠钻头在加工钢料时，其钢制钻体至少可改换齿冠20～30次。

用途及特点

1.能适合较复杂材质的钻孔，可选择较高的切削速度。

2.精选合金钻头专用的高性能合金刀片，有效减少崩刀，保持良好的耐磨性。

3.多层几何切削端刃，提高排泄性能，保持较小的切削阻力。

4.除常用的直角柄外，备有多种柄型，适合多种钻机，钻床配用。

分类与牌号

YG3X (K01)硬度≥91.5在钨钴钛合金中耐磨性最好，但冲击韧性较差，适于铸铁有色金属及其合金，碎火钢，合金钢小切面的高速精加工.

YG3 (K05)硬度≥90.5 耐磨性仅次于YG3X，对冲击和震动较敏感，适于铸铁有色金属及其合金连续切削时的精车半精车，精车螺纹与扩孔

YG6A(K10)硬度≥91.5 属细颗粒合金，耐磨性好，适于冷硬铸铁，有色金属及其合金的半精加工，亦适于碎火钢合金钢的半精加工及精加工。

YG6 (K15K20)硬度≥90耐磨性较高，但低于YG3，抗冲击和震动比YG3X为好。适于铸铁，有色金属及合金，非金属材料中等切削速度的半精加工和精加工。

YG8 (K30)硬度≥89.5使用强度高，抗冲击，抗震性较YG6好，但耐磨性和允许的切削速度较低。适于铸铁，有色金属及合金，非金属材料低速粗加工。