申請(qǐng)人:哈里伯頓能源服務(wù)公司
發(fā)明人:S·G·安德烈 C·W·克努特森
摘要:本公開(kāi)涉及一種工業(yè)設(shè)備,例如鉆頭,其包含通過(guò)附接接頭聯(lián)接至基材的熱穩(wěn)定多晶金剛石(TSP)臺(tái),其中至少一種附接材料設(shè)置在所述附接接頭中。所述附接材料中的至少一種包含金屬或金屬合金和添加劑材料,所述添加劑材料的硬度高于所述金屬或金屬合金的硬度或熱膨脹系數(shù)低于所述金屬或金屬合金的熱膨脹系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TSP元件,其中所述復(fù)合附接材料包含硬釬焊合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TSP元件,其中所述硬釬焊合金包括活性硬釬焊合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TSP元件,其中所述添加劑材料包含鎢、碳化鎢、金剛石砂粒、鋼或CTE比所述金屬或金屬合金的CTE 低的另一種材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TSP元件,其還包含至少一種另外的附接材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TSP元件,其中所述至少一種另外的附接材料包括至少一種另外的復(fù)合附接材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TSP元件,其中所述復(fù)合附接材料中的至少一種和所述另外的附接材料中的至少一種均包含硬釬焊合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TSP元件,其中所述復(fù)合附接材料中的所述至少一種和所述另外的附接材料中的所述至少一種一起包含鄰近所述TSP臺(tái)布置的活性硬釬焊合金和鄰近所述基材布置的非活性硬釬焊合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TSP元件,其中所述添加劑材料還具有高于所述金屬或金屬合金的硬度的硬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TSP元件,其中所述TSP元件設(shè)置在鉆地鉆頭中。
11.一種熱穩(wěn)定多晶金剛石(TSP)元件,其包括在附接接頭處通過(guò)至少一種復(fù)合附接材料聯(lián)接至基材的TSP臺(tái),其中所述至少一種復(fù)合附接材料包含金屬或金屬合金并且還包含硬度比所述金屬或金屬合金的硬度低的添加劑材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的TSP元件,其中所述復(fù)合附接材料包含硬釬焊合金。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的TSP元件,其中所述硬釬焊合金包括活性硬釬焊合金。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的TSP元件,其中所述添加劑材料包含鎢、碳化鎢、金剛石砂粒、鋼或硬度比所述金屬或金屬合金的硬度高的另一種材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的TSP元件,其還包含至少一種另外的附接材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的TSP元件,其中所述至少一種另外的附接材料包括至少一種另外的復(fù)合附接材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的TSP元件,其中所述復(fù)合附接材料中的至少一種和所述另外的附接材料中的至少一種均包含硬釬焊合金。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的TSP元件,其中所述復(fù)合附接材料中的所述至少一種和所述另外的附接材料中的所述至少一種一起包含鄰近所述TSP臺(tái)布置的活性硬釬焊合金和鄰近所述基材布置的非活性硬釬焊合金。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的TSP元件,其中所述TSP元件設(shè)置在鉆地鉆頭中。
20.一種制造熱穩(wěn)定多晶金剛石(TSP)元件的方法,其包括通過(guò)至少一種復(fù)合附接材料在TSP臺(tái)與基材之間形成附接接頭,其中所述至少一種復(fù)合附接材料包含金屬或金屬合金并且還包含熱膨脹系數(shù)(CTE)比所述金屬或金屬合金的熱膨脹系數(shù)低的添加劑材料或硬度比所述金屬或金屬合金的硬度高的添加劑材料。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中形成附接接頭包括將活性硬釬焊合金加熱至使所述活性硬釬焊合金與所述TSP臺(tái)的相鄰表面上的碳進(jìn)行反應(yīng)的溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其還包括通過(guò)至少一種復(fù)合附接材料和至少一種另外的附接材料形成所述附接接頭。