常用硬质合金钻头

      硬质合金钻头分为取心与不取心(全面钻进)钻头两大类，取心式钻头又分为磨锐式和自磨式两种。地质勘探常用的是磨锐式取心钻头。如普通硬质合金钻头[图2-11(a)]适用于2～5级均质岩石；单双粒钻头[图2-11(b)]适用于较硬(4～5级)、研磨性岩石；负前角阶梯式钻头[图2-11(c)]适用于较硬(5～7级)、研磨性、节理发育的岩石；品字形钻头，类似单双粒，密集排列，如三颗合金堆靠一起，即成常用的飞机式钻头，适用范围较广(4-6级岩石)；螺旋肋骨钻头[图2-11(d)]适用于松软(2-4级)、塑性、易膨胀堵水的岩层。此外还有三八式钻头[图2-11(e)]、2345钻头、破扩式钻头、菱形薄片钻头等(参见地质钻头图谱)。钻头命名无统一规定，或根据合金型式(如大八角、三八式、菱形薄片)，或按形状特征(如品字形、飞机式)，或按性能特点(如闪电式、破扩式)，甚至按底出刃(如2345钻头)命名。钻头品种虽然多种多样，为了在野外制造、维修和使用方便，选型应尽量简化，重要的是掌握钻头的结构要素与地层性质的关系，能对各种钻头的特点进行分析，进而亦可根据需要自行设计硬质合金钻头。
      磨锐式钻头使用后需修磨再锐方可使用，而钻进中切削具是不断被磨钝的。切削具磨钝后与岩石接触面增大，需要不断增加钻压才能保持碎岩所需压强，而增大钻压往往是有限度的，所以磨锐式合金钻头钻进较硬地层时，钻速下降很快，回次时间较短，实际使用范围是比较狭窄的。自磨式钻头采用小断面切削具(针状、小片状)，随钻进磨损而不磨钝(接触面保持不变)，能保持钻速基本不变，回次时间大大增加，这就是自磨式钻头的特点(图2-12)。自磨式硬质合金钻头有胎块针状、钢柱钎状、薄片及碎粒合金等几种，定型使用的主要是胎块针状合金钻头。该钻头采用φ1、8～2、2mm针状合金，材质为YG4C、YG6、YG8或YA6。小断面合金易崩断，必须支撑保护，这就是胎块的作用。针状合金钻头胎块成分为70%铁粉和30%铜粉压制烧结而成(图2-13)，有较好的抗弯强度、冲击韧性和合适的硬度。在钻头体上开槽，将成品胎块嵌入、焊牢(胎块露出底面部分间自然形成水口)，即成胎块式针状合金钻头(图2-14)。
      不取心硬质合金钻头大体上可分为翼片钻头、矛式钻头和环翼钻头三种，常用的三翼阶梯钻头参见图2-15。