[发明专利]一种检测金刚石复合片内部裂纹位置的方法

说明书

本发明公开了一种检测金刚石复合片内部裂纹位置的方法，所述金刚石复合片包括聚晶金刚石和金刚石复合片基体，所述金刚石复合片基体中含有钴，将所述金刚石复合片完全浸泡在浓度为0.001g/L～120g/L的铜盐溶液中，浸泡30秒至5小时后取出，用水简单地轻微冲洗。本发明方法不仅可以检测出金刚石复合片内部是否存在裂纹，并且可以准确检测出内部裂纹的位置。本发明方法对金刚石复合片几乎无损伤，检测之后的金刚石复合片可以像检测之前一样继续使用，并且操作简单、方便快速、准确性高、重复性好。

技术领域

本发明属于金刚石复合片质量诊断技术领域，具体涉及一种检测金刚石复合片内部裂纹位置的方法。

背景技术

聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compact，PDC)是一种由聚晶金刚石层覆盖在硬质合金基体表面所组成的复合材料，由金刚石微粉和硬质合金基体在超高压高温条件下合成，结合了耐磨性、韧性和可焊接性。聚晶金刚石复合片兼有聚晶金刚石极高的耐磨性以及硬质合金的高抗冲击性。金刚石层刃口锋利而且具有自锐性，能够始终保持切削刃的锐利，因此非常适用于石油和地质钻探中的软地层直至中硬地层的勘探，效果非常好。聚晶金刚石复合片中的金刚石含量高达99％，故金刚石层硬度极高、耐磨性极好，其努氏硬度为6.5×10⁴～7.0×10⁴MPa，甚至更高。硬质合金基体克服了聚晶金刚石硬而脆的不足，大大提高了产品整体的抗冲击韧性。硬质合金的易焊接性则解决了聚晶金刚石很难通过焊接方法与其他材料结合的难题，可以使聚晶金刚石复合片竖直镶焊在钻头上。聚晶金刚石复合片因自身性能优越，在诸多应用领域的卓越表现证明，无疑是材料科学领域具有划时代意义的发明。

通常，由碳化钨硬质合金基体与聚晶金刚石组成的聚晶金刚石复合片，兼具了聚晶金刚石的硬度、耐磨性以及硬质合金的冲击韧性，因此被广泛应用于石油钻井、地质勘探、煤田开采和木材等机械加工领域。但是金刚石复合片需要焊接到钻头胎体上才能使用，在焊接过程中需要加热到能使钎焊料熔融的高温，所以金刚石复合片基体耐热性能的好坏是衡量金刚石复合片质量的重要指标。金刚石复合片表面的裂纹可以通过肉眼观察出来，但是其内部的裂纹却无法通过肉眼观察出来。一直以来，金刚石复合片的耐热测试都是将其在空气中加热到一定温度，例如820℃，然后自然冷却到室温，再通过荧光缺陷检测(或者通过超声检测)的方法确定其内部裂纹位置，之后统计出其裂纹的分布规律。这些测试方法不仅繁琐，并且测试后的金刚石复合片不能继续使用，也就是说，通过现有的这些方法检测之后的金刚石复合片已经报废。本发明专利针对上述问题提出了有效的解决方法，可以直观的判断出金刚石复合片内部是否存在裂纹，以及裂纹出现的位置，并且检测之后的金刚石复合片可以像检测之前一样继续使用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种检测金刚石复合片内部裂纹位置的方法。预测金刚石复合片(PDC)在焊接过程中基体内部裂纹产生的位置，焊接温度为750～850℃。

本发明采用以下技术方案：

一种检测金刚石复合片内部裂纹位置的方法，所述金刚石复合片包括聚晶金刚石和金刚石复合片基体，所述金刚石复合片基体中含有钴，将所述金刚石复合片或金刚石复合片基体完全浸泡在浓度为0.001g/L～120g/L的铜盐溶液中，浸泡30秒至5小时后取出，用水简单地轻微冲洗。

如果金刚石复合片内部存在裂纹，则金刚石复合片表面会出现镀铜和未镀铜的区域，它们之间的交界处就是内部裂纹的位置，通过肉眼即可明显的观察出来，并分辨出两个区域及其交界线。如果金刚石复合片内部不存在裂纹，则金刚石复合片表面不会同时出现镀铜和未镀铜的区域，也就不会出现两个区域的交界线，只会出现镀铜的区域。