專利名稱:高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于超硬復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域,涉及軟到硬巖石的鉆進(jìn),尤其涉及一種適用于各種聚晶金剛石(roc)鉆頭用的PDC復(fù)合片,也涉及到金屬切屑刀頭用的PDC復(fù)合片,特別涉及一種高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片。
背景技術(shù):
目前,國(guó)內(nèi)外聚晶金剛石復(fù)合片制品很多,聚晶層表面具有各種形狀,主要是為了提高復(fù)合片的某一性能,或增大復(fù)合片的切削效率,或提高復(fù)合片的耐磨性,或增強(qiáng)復(fù)合片的抗沖擊性能,但提高某一性能會(huì)使另一性能下降。如申請(qǐng)?zhí)枮?01110001815. 8實(shí)用新型專利和ZL200620016041. O實(shí)用新型專利,主要是為了提高復(fù)合片的切削效率,但因此類復(fù)合片表面不平,抗沖擊性能有所下降,切削破碎和復(fù)雜巖石時(shí),使用壽命會(huì)縮短;再如專利號(hào)為200820053178. 2的實(shí)用新型專利,主要是為了增加復(fù)合片的抗沖擊性能,但因其表面 成球面或弧面,切削完整均質(zhì)巖石時(shí),破巖效率會(huì)有所下降。然而,對(duì)于用來切削的復(fù)合片來說,不管遇到什么樣的巖石,切削效率、耐磨性和抗沖擊性等性能同時(shí)提高是最理想的結(jié)果O
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供一種高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片。本實(shí)用新型是在聚晶金剛石層表面設(shè)置有一層抗沖擊性合金層。所述的抗沖擊性合金層的材質(zhì)為能夠保護(hù)聚晶金剛石層免受沖擊的抗沖擊材料,該抗沖擊材料可以是硬質(zhì)合金。所述的聚晶金剛石層和抗沖擊材料的斷面是任何形狀。所述的抗沖擊合金層是通過高溫高壓法結(jié)合在聚晶金剛石層表面。在聚晶金剛石層表面增加一薄層抗沖擊材料,能減輕聚晶金剛石復(fù)合片的抗沖擊性,增加聚晶金剛石的自銳性,不同表面形狀的抗沖擊層能有效改善聚晶金剛石復(fù)合片排屑環(huán)境,提高聚晶金剛石復(fù)合片的抗沖擊性和切削效率。本實(shí)用新型應(yīng)用到聚晶金剛石(roc)鉆頭,可以使PDC鉆頭始終保持快鉆進(jìn)和提高復(fù)合片的磨損質(zhì)量??箾_擊層及其不同表面形狀能夠改善PDC鉆頭齒的抗沖擊性、局部水力學(xué)狀態(tài)、切削條件和排屑環(huán)境,可以提高機(jī)械鉆速和使用壽命。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型之高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片,具有壽命長(zhǎng)、鉆速聞、能耗低、防粘能力強(qiáng)等特點(diǎn),極大地節(jié)約成本、提聞廣品質(zhì)量。
圖I是斷面為平面抗沖擊層聚晶金剛石復(fù)合片示意圖。圖2是圖I的俯視圖。[0013]圖3是斷面為波紋形狀的抗沖擊層聚晶金剛石復(fù)合片示意圖。圖4是圖3的俯視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :請(qǐng)參閱圖I和圖2所示,本實(shí)施例是在聚晶金剛石層2上增加一層抗沖擊合金層3,抗沖擊合金層3、聚晶金剛石層2和硬質(zhì)合金基體層I通過高溫高壓法結(jié)合在一起,所述抗沖擊合金層3材料為硬質(zhì)合金材料,即YG6合金,層厚 為O. 2 2mm。實(shí)施例2:請(qǐng)參閱圖3和圖4所示,聚晶金剛石層2與抗沖擊合金層3間結(jié)合面及抗沖擊合金層3表面截面形狀是波紋形,且波紋形狀的軸線方向一致,所述波紋形的波紋為正弦曲線,波長(zhǎng)為3mm,振幅為O. 5_??箾_擊合金層3、聚晶金剛石層2和硬質(zhì)合金基體層I通過
高溫高壓法結(jié)合結(jié)合在一起。
權(quán)利要求1.一種高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于是在聚晶金剛石層表面設(shè)置有一層抗沖擊性合金層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于所述的抗沖擊性合金層的材質(zhì)為抗沖擊材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于所述的抗沖擊材料是硬質(zhì)合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于所述聚晶金剛石層與抗沖擊合金層間結(jié)合面及抗沖擊合金層表面截面形狀是波紋形,波紋形狀的軸線方向一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片,其特征在于所述波紋形的波紋為正余弦曲線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效耐磨抗沖擊聚晶金剛石復(fù)合片,其是在聚晶金剛石層表面設(shè)置有一層抗沖擊性合金層;本實(shí)用新型在聚晶金剛石層表面增加一薄層抗沖擊材料,能減輕聚晶金剛石層受沖擊程度,增強(qiáng)復(fù)合片的抗沖擊性,增加聚晶金剛石的自銳性,不同表面形狀的抗沖擊層能有效改善聚晶金剛石復(fù)合片排屑環(huán)境,提高聚晶金剛石復(fù)合片的抗沖擊性和切削效率;本實(shí)用新型應(yīng)用到聚晶金剛石(PDC)鉆頭,可以使PDC鉆頭始終保持快鉆進(jìn)和提高復(fù)合片的磨損質(zhì)量,抗沖擊層及其不同表面形狀能夠改善PDC鉆頭齒的抗沖擊性、局部水力學(xué)狀態(tài)、切削條件和排屑環(huán)境,可以提高機(jī)械鉆速和使用壽命。
文檔編號(hào)E21B10/46GK202520235SQ20122012126
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者孫友宏, 李小洋, 白文翔, 謝曉波, 韓志武, 高科 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)