專利名稱：楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于超硬材料制造領(lǐng)域，具體地說是涉及一種金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片。
背景技術(shù)：
金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片是由金剛石粉末添加一定結(jié)合劑和硬質(zhì)合金基體組裝在一起后，在專用金剛石液壓機(jī)上在超高壓高溫環(huán)境下燒結(jié)而成的復(fù)合超硬材料，它由一層多晶金剛石層和硬質(zhì)合金基體層構(gòu)成。由于多晶金剛石層硬度高耐磨性好，加上硬質(zhì)合金基體的良好韌性和可焊性，使其兼有金剛石和硬質(zhì)合金的優(yōu)良性能，被廣泛用作石油鉆頭上的切削元件-鉆齒。 由于鉆井時(shí)鉆頭上的鉆齒要承受地層強(qiáng)大的切削阻力、摩擦阻力與沖擊力，因此要求金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片具有很高的硬度、耐磨性、耐熱性與抗沖性。目前金剛石復(fù)合片鉆齒的金剛石端面大多為平面，用這些金剛石復(fù)合片鉆齒做成鉆頭，在鉆井初期由于鉆齒的著力點(diǎn)小，鉆頭的鉆進(jìn)速度比較快，隨著鉆齒端面工作部分產(chǎn)生強(qiáng)烈的磨損甚至破碎，鉆齒與巖石的接觸面積也在加大，表現(xiàn)為鉆頭越來越鈍，鉆頭的鉆進(jìn)速度變慢，從而影響鉆頭的鉆井深度，鉆井效率及使用范圍。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的是鉆頭在使用過程中由于磨損嚴(yán)重而影響鉆進(jìn)效率的技術(shù)問題，因此，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠增加復(fù)合片有效工作位置金剛石層邊緣的厚度，提高抗沖擊性能和抗磨損性能的楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片。[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案 本實(shí)用新型包括硬質(zhì)合金基體層以及在高溫高壓下燒結(jié)在硬質(zhì)合金基體層上部
表面的金剛石層，上述的金剛石層呈楔形狀鑲嵌在硬質(zhì)合金基體層的上部表面。 上述的金剛石層與硬質(zhì)合金基體層的結(jié)合面為平面。 上述金剛石層的高度小于等于硬質(zhì)合金層的底面半徑。 上述金剛石層的厚度為0. 2 1. 2mm。 上述的金剛石層與硬質(zhì)合金基體層的結(jié)合處設(shè)有硬質(zhì)合金凸臺(tái)，硬質(zhì)合金凸臺(tái)嵌入金剛石層中。 上述的硬質(zhì)合金凸臺(tái)為楔形。 上述硬質(zhì)合金凸臺(tái)的半徑小于等于硬質(zhì)合金基體層的底面半徑。[0013] 上述硬質(zhì)合金凸臺(tái)的半徑為3 5mm。 采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，金剛石層呈楔形狀鑲嵌在硬質(zhì)合金基體層上，這樣金剛石層邊緣即有效工作位置的厚度比其他位置要厚，從而可增加抗磨損性能。另外，金剛石層與硬質(zhì)合金基體層的結(jié)合面有平面和楔形凸臺(tái)可以選擇，其中楔形凸臺(tái)可以更好的提高抗沖擊強(qiáng)度。
圖1為本實(shí)用新型金剛石層與硬質(zhì)合金基體層的結(jié)合面為平面的剖視圖；[0016] 圖2為圖1的立體圖； 圖3為本實(shí)用新型金剛石層與硬質(zhì)合金基體層的結(jié)合處設(shè)有楔形硬質(zhì)合金凸臺(tái)的剖視圖。
具體實(shí)施方式
[0018] 實(shí)施例1 如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括硬質(zhì)合金基體層2以及在高溫高壓下燒結(jié)在硬質(zhì)合金基體層2上部表面的金剛石層l，為增加金剛石層1有效工作位置的厚度，金剛石層1呈楔形狀鑲嵌在硬質(zhì)合金基體層2上，這樣可提高復(fù)合片的耐磨性。 在本實(shí)施例中，金剛石層1與硬質(zhì)合金基體層2的結(jié)合面為平面，在這種情況下，金剛石層1的高度應(yīng)小于或等于硬質(zhì)合金層2的底面半徑，即金剛石層1的高度可以為0. 2 1. 2mm，也就是說，可以為0. 2mm、0. 3mm、0. 4mm、0. 5mm、0. 6mm、0. 7mm、0. 8mm、0. 9mm、lmm、1. lmm、1. 2mm中的任意一種。[0021] 實(shí)施例2 如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不相同的是，在本實(shí)施例中，為提高復(fù)合片的抗沖擊強(qiáng)度，金剛石層1與硬質(zhì)合金基體層2的結(jié)合處設(shè)有楔形硬質(zhì)合金凸臺(tái)3，硬質(zhì)合金凸臺(tái)3嵌入金剛石層1中，如圖3所示。 在這種情況下，楔形硬質(zhì)合金凸臺(tái)3的半徑應(yīng)小于或等于硬質(zhì)合金基體層2的底面半徑，即楔形硬質(zhì)合金凸臺(tái)3的半徑為3 5mm，也就是說，可以為3mm、4mm、5mm中的任意一種。 需要說明的是，硬質(zhì)合金凸臺(tái)3還可以為梯臺(tái)、方臺(tái)等形狀，但以楔形凸臺(tái)為最佳實(shí)施方式。
權(quán)利要求一種楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，它包括硬質(zhì)合金基體層(2)以及在高溫高壓下燒結(jié)在硬質(zhì)合金基體層(2)上部表面的金剛石層(1)，其特征在于所述的金剛石層(1)呈楔形狀鑲嵌在硬質(zhì)合金基體層(2)的上部表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，其特征在于所述的金剛石層(1)與硬質(zhì)合金基體層(2)的結(jié)合面為平面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，其特征在于所述金剛石層(1)的高度小于等于硬質(zhì)合金層(2)的底面半徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，其特征在于所述金剛石層(1)的厚度為0. 2 1. 2mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，其特征在于所述的金剛石層(1)與硬質(zhì)合金基體層(2)的結(jié)合處設(shè)有硬質(zhì)合金凸臺(tái)(3)，硬質(zhì)合金凸臺(tái)(3)嵌入金剛石層(1)中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，其特征在于所述的硬質(zhì)合金凸臺(tái)(3)為楔形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，其特征在于所述硬質(zhì)合金凸臺(tái)(3)的半徑小于等于硬質(zhì)合金基體層(2)的底面半徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，其特征在于所述硬質(zhì)合金凸臺(tái)(3)的半徑為3 5mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種楔形金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，它包括硬質(zhì)合金基體層以及在高溫高壓下燒結(jié)在硬質(zhì)合金基體層上部表面的金剛石層，所述的金剛石層呈楔形狀鑲嵌在硬質(zhì)合金基體層的上部表面。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，金剛石層呈楔形狀鑲嵌在硬質(zhì)合金基體層上，這樣金剛石層邊緣即有效工作位置的厚度比其他位置要厚，從而可增加抗磨損性能。另外，金剛石層與硬質(zhì)合金基體層的結(jié)合面有平面和楔形凸臺(tái)可以選擇，其中楔形凸臺(tái)可以更好的提高抗沖擊強(qiáng)度。
文檔編號(hào)E21B10/46GK201474615SQ20092022340
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者李富玲, 王恒 申請(qǐng)人:河南省亞龍金剛石制品有限公司