Режущий инструмент с предварительно сформированными сегментами с твердосплавной наплавкой - RU2019144053A

1. Режущий инструмент, содержащий:

корпус, имеющий продольную ось;

лопасть, соединенную с корпусом и проходящую в радиальном направлении от корпуса; и

лицевую накладку, соединенную с лопастью и изготовленную из материала, отличного от материала лопасти, причем лицевая накладка и лопасть совместно образуют по меньшей мере один паз под режущий элемент частично в лицевой накладке и частично в лопасти.

2. Режущий инструмент по п. 1, в котором паз под режущий элемент имеет основу, образованную внутри лопасти.

3. Режущий инструмент по п. 1, в котором сегмент соединен с лопастью посредством одного или более из паяного соединения, сварного соединения или механического крепежного элемента.

4. Режущий инструмент по п. 3, дополнительно содержащий слой поглощения энергии между по меньшей мере частью лицевой накладки и лопастью.

5. Режущий инструмент по п. 1, в котором лицевая накладка является первой лицевой накладкой и соединена с передней в окружном направлении поверхностью лопасти, причем режущий инструмент дополнительно содержит вторую лицевую накладку, соединенную с верхней поверхностью лопасти.

6. Режущий инструмент по п. 1, дополнительно содержащий режущий элемент, расположенный в пазу под режущий элемент.

7. Режущий инструмент по п. 6, дополнительно содержащий:

первое паяное соединение, соединяющее лицевую накладку с лопастью первым припоем; и

второе паяное соединение, соединяющее режущий элемент с лицевой накладкой вторым припоем, причем первый припой и второй припой имеют разные температуры плавления.

8. Режущий инструмент по п. 1, в котором лопасть содержит сталь.

9. Режущий инструмент по п. 8, в котором лицевая накладка содержит керамический материал.

10. Режущий инструмент по п. 9, в котором предварительно сформированный сегмент содержит керамический материал, изготовленный посредством аддитивного производства и металлургически связанный с подложкой из металлического сплава в процессе аддитивного производства.

11. Скважинный инструмент, содержащий:

вращающийся корпус;

лопасть, соединенную с корпусом, причем лопасть содержит в себе углубление, образующее область контакта; и

предварительно сформированный элемент с твердосплавной наплавкой, соединенный с лопастью по меньшей мере вдоль части области контакта, причем лопасть и предварительно сформированный элемент с твердосплавной наплавкой совместно образуют по меньшей мере один паз под режущий элемент частично внутри предварительно сформированного элемента с твердосплавной наплавкой и частично внутри лопасти.

12. Скважинный инструмент по п. 11, в котором предварительно сформированный элемент с твердосплавной наплавкой является первым предварительно сформированным элементом с твердосплавной наплавкой, причем скважинный инструмент дополнительно содержит второй предварительно сформированный элемент с твердосплавной наплавкой, соединенный с лопастью вдоль другой части области контакта, причем лопасть и второй предварительно сформированный элемент с твердосплавной наплавкой совместно образуют другой паз под режущий элемент частично внутри второго предварительно сформированного элемента с твердосплавной наплавкой и частично внутри лопасти.

13. Скважинный инструмент по п. 12, в котором углубление, а также первый и второй предварительно сформированные элементы с твердосплавной наплавкой расположены на передней в окружном направлении поверхности лопасти.

14. Скважинный инструмент по п. 11, в котором предварительно сформированный элемент с твердосплавной наплавкой является первым предварительно сформированным элементом с твердосплавной наплавкой и углубление является первым углублением, причем скважинный инструмент дополнительно содержит второй предварительно сформированный элемент с твердосплавной наплавкой, соединенный с лопастью внутри второго углубления лопасти, причем первое и второе углубления по меньшей мере частично находятся на разных поверхностях лопасти.

15. Скважинный инструмент по п. 14, в котором первое углубление и первый предварительно сформированный элемент с твердосплавной наплавкой расположены на передней в окружном направлении поверхности лопасти, а второе углубление и второй предварительно сформированный элемент с твердосплавной наплавкой расположены на верхней поверхности лопасти.

16. Скважинный инструмент по п. 11, в котором область контакта является по меньшей мере частично неплоской.

17. Способ изготовления скважинного инструмента, включающий в себя этапы, на которых осуществляют:

формирование лопасти, причем лопасть образует углубление и часть паза под режущий элемент рядом с углублением;

формирование по меньшей мере одной лицевой накладки, имеющей другую часть паза под режущий элемент;

расположение по меньшей мере одной лицевой накладки в углублении таким образом, чтобы части паза под режущий элемент внутри лопасти и по меньшей мере одна лицевая накладка совместно образовывали полный паз под режущий элемент; и

соединение лицевой накладки с лопастью.

18. Способ по п. 17, в котором формирование по меньшей мере одной лицевой накладки включает в себя аддитивное производство лицевой накладки из спеченного сцементированного карбида вольфрама.

19. Способ по п. 18, в котором формирование лопасти включает в себя механическую обработку лопасти или упрочнение лопасти из металлического сплава, и лопасть выполнена за одно целое с корпусом скважинного инструмента.

20. Способ по п. 17, дополнительно включающий в себя этап, на котором располагают режущий элемент в пазу под режущий элемент и осуществляют спайку режущего элемента по меньшей мере с одной лицевой накладкой и лопастью после соединения по меньшей мере одной лицевой накладки с лопастью.

21. Режущий инструмент, содержащий:

корпус, выполненный с возможностью вращения вокруг продольной оси;

лопасть, соединенную с корпусом, причем лопасть отходит от корпуса; и

предварительно сформированный сегмент, соединенный с лопастью, причем указанный сегмент имеет паз под режущий элемент, и паз под режущий элемент имеет боковую стенку и основу.

22. Режущий инструмент по п. 21, в котором предварительно сформированный сегмент соединен с лопастью посредством пайки.

23. Режущий инструмент по п. 21, в котором предварительно сформированный сегмент содержит по меньшей мере одно место соединения механического крепежного элемента.

24. Режущий инструмент по п. 23, дополнительно содержащий упругий слой между по меньшей мере частью предварительно сформированного сегмента и по меньшей мере частью лопасти.

25. Режущий инструмент по п. 21, дополнительно содержащий сварной шов, соединяющий предварительно сформированный сегмент с лопастью.

26. Режущий инструмент по п. 21, дополнительно содержащий:

режущий элемент, расположенный в пазу под режущий элемент.

27. Режущий инструмент по п. 26, дополнительно содержащий:

первое паяное соединение, соединяющее предварительно сформированный сегмент с лопастью первым припоем; и

второе паяное соединение, соединяющее режущий элемент с предварительно сформированным сегментом вторым припоем, причем первый припой и второй припой имеют разные температуры плавления.

28. Режущий инструмент по п. 21, в котором лопасть содержит сталь.

29. Режущий инструмент по п. 28, в котором предварительно сформированный сегмент содержит керамический материал.

30. Режущий инструмент по п. 29, в котором предварительно сформированный сегмент содержит керамический материал, изготовленный посредством аддитивного производства и металлургически связанный с подложкой из металлического сплава в процессе аддитивного производства.

31. Скважинный инструмент, содержащий:

корпус, выполненный с возможностью вращения вокруг продольной оси;

лопасть, соединенную с корпусом, причем лопасть содержит в себе углубление, образующее область контакта; и

сегмент, соединенный с лопастью в области контакта, причем сегмент содержит по меньшей мере один паз под режущий элемент с боковой стенкой и основой.

32. Скважинный инструмент по п. 31, в котором область контакта является по меньшей мере частично неплоской.

33. Скважинный инструмент по п. 31, в котором область контакта является плоской.

34. Скважинный инструмент по п. 31, в котором область контакта имеет заднюю поверхность и боковую поверхность.

35. Скважинный инструмент по п. 34, в котором задняя поверхность наклонена так, что находящаяся ниже по стволу концевая часть задней поверхности находится ближе к передней кромке лопасти, чем находящаяся выше по стволу концевая часть задней поверхности.

36. Скважинный инструмент по п. 31, в котором упругий слой расположен в области контакта между сегментом и лопастью.

37. Способ изготовления скважинного инструмента, включающий в себя этапы, на которых осуществляют:

формирование лопасти, причем лопасть имеет в себе углубление;

формирование закаленного сменного сегмента, имеющего в себе по меньшей мере один паз под режущий элемент;

расположение по меньшей мере части закаленного сменного сегмента в углублении; и

соединение сегмента с лопастью.

38. Способ по п. 37, в котором формирование закаленного сменного сегмента включает в себя аддитивное изготовление сегмента из спеченного сцементированного карбида вольфрама.

39. Способ по п. 38, в котором формирование лопасти включает в себя механическую обработку лопасти из металлического сплава, причем лопасть выполнена за одно целое с корпусом скважинного инструмента.

40. Способ по п. 37, дополнительно включающий в себя этап, на котором располагают режущий элемент в пазу под режущий элемент и осуществляют спайку режущего элемента с сегментом перед соединением сегмента с лопастью.