根據(jù)鉆孔要求沖擊回轉(zhuǎn)鉆進所用的鉆頭可分為：取芯式和不取芯式兩種：

    (一)取芯式硬質(zhì)合金鉆頭
    液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆用硬質(zhì)合金鉆頭主要特點是：為了安裝巖芯卡簧的需要，鉆頭體一般較長；同時由于沖擊器要求的沖洗液量大，鉆頭具有較大的液流通道；硬質(zhì)合金的鑲焊的牢固性(硬質(zhì)合金塊不脫落和早期損壞)要比純回轉(zhuǎn)鉆用的鉆頭為高。

    我國常用的取芯式硬質(zhì)合金鉆頭有：
    HCT硬質(zhì)合金鉆頭：系由吉林省地礦局勘探技術(shù)研究所研制。該型鉆頭的主要參數(shù)見表1.6-8所列，結(jié)構(gòu)見圖1.6-24。
      HCT型三種鉆頭的共同特點是：硬質(zhì)合金均為柱狀，牌號為YG6X或YG6T，垂直鑲焊于鉆頭體上，不對稱雙面刃，刃角a為95℃，負(fù)前角γ為30℃。液路通道斷面較大，有利于鉆頭冷卻和減少背壓。該型鉆頭用于高頻低沖擊功的液動沖擊器，可鉆進在可鉆性為Ⅴ～Ⅶ的巖石中。

      大八角肋骨鉆頭：如圖1.6-25所示。其特點是鉆頭體上焊有肋骨片，目的在于加大液流通道和增強硬質(zhì)合金固定的條件。當(dāng)鉆頭外徑為110mm時，鑲焊8粒T107或T110型硬質(zhì)合金，對稱雙面刃，刃角為90～100℃。底出刃為5mm，內(nèi)外出刃分別為2及3mm，肋骨厚3mm。

      長方片狀肋骨鉆頭：如圖1.6-26所示。這種肋骨式鉆頭內(nèi)肋骨與鉆頭體連成一體，是車削而成，當(dāng)直徑為φ91mm時，外肋骨片厚度為4mm，外出刃1.5 mm，內(nèi)出刃1mm，底出刃5mm，硬質(zhì)合金為Ts型，牌號為YG11C，對稱雙面刃，沖擊刃角110℃。其特點是液路通道大，適宜于采用大沖擊功低頻率液動沖擊器鉆進在中硬巖層中。

      異形硬質(zhì)合金鉆頭：如圖1.6-27所示。為了增大液流通道斷面，減少流阻背壓和巖芯堵塞，將鉆頭鋼體用模具沖壓成三角狀或四角狀，對于直徑75mm鉆頭，鑲焊6粒K210或K212硬質(zhì)合金，牌號為YG11C，內(nèi)外出刃各1mm，底出刃為2.5～3 mm，適宜于鉆進在V～Ⅶ級中硬巖層中使用。該型鉆頭使用的工作量業(yè)已達5～6×104m。
      在蘇聯(lián)，液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆用取芯式硬質(zhì)合金鉆頭可分為兩類：即高頻小沖擊功沖擊器使用的鉆頭及低頻大沖擊功沖擊器使用的鉆頭。前者主要有：CA2、CA1、CA3、CA5四種。這些都采用自磨式單楔面刃硬質(zhì)合金。鉆頭結(jié)構(gòu)形式與普通回轉(zhuǎn)鉆進用的鉆頭類似。

      低頻大沖擊功液動沖擊器使用的硬質(zhì)合金鉆頭，其品種如表1.6-9所列。相應(yīng)的外形圖見圖1.6-28所示。
      這些鉆頭的主要特點是：為了加大液流通道和提高硬質(zhì)合金的固定條件，鉆頭體均經(jīng)過專門的加工，形成內(nèi)外“肋骨”的形狀。所有這些鉆頭其硬質(zhì)合金牌號都是BK15。采用的硬質(zhì)合金型號尺寸都屬標(biāo)準(zhǔn)化的。

      (二)不取芯全面鉆進硬質(zhì)合金鉆頭

      為了和低頻大沖擊功液動沖擊器配套使用，蘇聯(lián)研制成的不取芯全面鉆進用的硬質(zhì)合金鉆頭有：硬質(zhì)合金牙輪鉆頭和具有超前刃的十字形鉆頭。其使用范圍見表1.6-10所列’其結(jié)構(gòu)分別見圖1.6—29至圖1.6-31所示。
      ΓΠИ-151M-76型鉆頭外徑為76mm，超前刃部直徑為30mm，超前高度16mm，牙輪數(shù)為2個，硬質(zhì)合金刃角110°，鉆頭長度200mm。

      ΓΠИ-149 M-76和Γ-59型鉆頭外徑為76mm及59mm，超前刃部直徑為40mm，高25mm，鉆頭長度145mm。

      ΓΠИ-139M-76型鉆頭外徑為76mm，超前刃部直徑為28mm，高16mm，牙輪數(shù)為2個，硬質(zhì)合金刃角75～110°，需視巖石物理力學(xué)性質(zhì)而定，鉆頭長度160mm。
      (三)硬質(zhì)合金鉆頭材質(zhì)和鑲焊工藝

      沖擊回轉(zhuǎn)鉆進時，鉆頭承受有沖擊載荷、軸壓載荷和回轉(zhuǎn)扭矩，因而處于很復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。故此，對鉆頭的材質(zhì)和加工工藝的要求較高。

      鉆頭鋼體沖擊回轉(zhuǎn)鉆進用鉆頭的鋼體，最好選用合金鋼材。制造鉆頭體的材料應(yīng)符合我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB3423--82的規(guī)定。根據(jù)使用條件和鑲焊技術(shù)，可選用DZ-40～DZ-65鋼級的無縫鋼管(見表1.6-11)及一般合金鋼無縫鋼管(見表1.6-12所列)。
      硬質(zhì)合金  在可鉆性為Ⅳ～Ⅷ級的巖石中采用低頻率大沖擊功液動沖擊器時，多使用硬質(zhì)合金鉆頭。沖擊回轉(zhuǎn)鉆頭用的硬質(zhì)合金，除了要求較高的硬度和抗彎強度外，還要求有較高的沖擊韌性。目前，國內(nèi)外采用的硬質(zhì)合金多為鎢-鈷類，它是以碳化鎢粉末為骨架金屬(或硬質(zhì)相)，鈷粉末為粘結(jié)相，用粉末冶金技術(shù)以不同的形狀和尺寸的模具，壓制、燒結(jié)而成。
      鎢-鈷類硬質(zhì)合金的代號為YG，主要化學(xué)成分為WC-CO。根據(jù)WC晶粒的粗細(xì)又可分為粗品(>2μm)及細(xì)晶(1.0μm)，其代號分別為C及X。鎢一鈷類硬質(zhì)合金的硬度隨含鈷量的減少和碳化鎢晶粒的減小而增加。其抗彎強度(沖擊韌性)隨含鈷量的增加和碳化鎢晶粒的增大而提高。實踐表明，其抗彎強度還與其表面狀況有關(guān)：因磨削而產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋者，抗彎強度可降低50%；表面經(jīng)金剛砂研磨者，則可提高2.5%。鎢-鉆硬質(zhì)合金的性能見表1.6-13)。
      這些物理機械性質(zhì)和特點是合理選擇硬合金和制造鉆頭的依據(jù)。硬質(zhì)合金牌號一般是根據(jù)巖石特性、鉆頭結(jié)構(gòu)和沖擊器單次沖擊功的大小來選擇的。巖石強度低、沖擊器單次沖擊功小，可選用YG4C、YG6X、YG8等；而當(dāng)鉆進的巖石強度較高、沖擊器單次沖擊功大時，則可選用YG11C或YG15C等牌號。

      目前，我國可供選擇作為液動沖擊鉆頭的硬質(zhì)合金品種如下：
      1.K 2型(無錫鉆探工具廠，株洲硬質(zhì)合金廠)——見表1.6—14。

      2.K 1型(無錫鉆探工具廠)—見表1.6—15。

      3.T 1型(無錫鉆探工具廠)—見表1.6—16。

      4.T 5型(無錫鉆探工具廠)—見表1.6—17。

      5.TC 108型(無錫鉆探工具廠)—見表1.6—18。

      6.TC 208型(無錫鉆探工具廠)—見圖1.6—32

      7.Q型(無錫鉆探工具廠、株洲硬質(zhì)合金廠)—見表1.6—19。

      硬質(zhì)合金鉆頭的鑲焊在沖擊回轉(zhuǎn)鉆頭的制造中，鑲焊硬質(zhì)合金是一個非常重要的工序。為了適應(yīng)硬質(zhì)合金繁重的工作載荷，焊縫必須有足夠的強度。改善和提高鉆頭的焊接質(zhì)量，無疑對提高鉆頭質(zhì)量具有重要意義。
      為保證焊接質(zhì)量，焊料對被焊物的潤濕性是個重要問題。它取決于焊料的化學(xué)成分、被焊物的材質(zhì)及表面狀況，兩者間間隙大小等因素。如能使焊料液體在被焊物的界面產(chǎn)生擴散作用或互溶互滲，則可提高焊接強度。

      影響焊接質(zhì)量的另一個重要因素是硬質(zhì)合金片和鉆頭鋼體兩者間的熱膨脹系數(shù)相差是否很大而致使焊縫產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。如YG11C硬質(zhì)合金的線脹系數(shù)為6.8×10-6，而40 Cr鋼的線膨脹系數(shù)為13.4×10-6，兩者相差1倍，因而經(jīng)高溫焊接后冷卻時，則會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。其次，在焊料收縮中，也會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。

      消除或降低焊縫內(nèi)應(yīng)力的辦法較多，當(dāng)前采用的有：采用低熔點焊料；在黃銅焊料中加入少量(1%)的Ag，(4～6%)Ni，(2～4%)Mn，(0.5～1.0)Si以增加焊料的塑性和強度；適當(dāng)增加焊縫寬度并加補償墊片；焊完后即進行回火處理，(回火溫度一般為200°～250℃)并保溫6～8h。這些辦法都可達到降低內(nèi)應(yīng)力和提高強度的目的。

      焊接鉆頭的方法  目前主要是采用氧一乙炔焰加熱。操作時，要盡量使合金塊受熱均勻，不得過燒，焊好的鉆頭要保溫，使其緩慢冷卻。除了氧一乙炔焰加熱焊接外，亦可甩浸銅焊、鹽浴爐及高頻感應(yīng)加熱以及真空焊接等焊接方法。這些方法的生產(chǎn)率高，操作方便，溫度容易控制，工作條件亦較好，能保證焊接質(zhì)量，故適宜于大批量生產(chǎn)作業(yè)。但使用這些方法都需要專用設(shè)備。