[实用新型]一种聚晶金刚石复合片

说明书

本实用新型的目的是提供一种聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石层和位于聚晶金刚石层下方的硬质合金基体，所述聚晶金刚石层的端面上环绕聚晶金刚石层的轴线设有锥形槽，所述锥形槽沿聚晶金刚石层的端面周边径向设置，相邻的两个锥形槽之间呈扇形面的凸棱。既能提高聚晶金刚石复合片的抗冲击性，又能提高聚晶金刚石复合片的钻进速度，延长聚晶金刚石复合片的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及超硬复合材料生产加工技术领域，特别涉及一种聚晶金刚石复合片。

背景技术

聚晶金刚石复合片由聚晶金刚石微粉和硬质合金基体在高温高压条件下烧结而成，复合片既具有金刚石的高硬度、高耐磨性和导热性，又具有硬质合金的强度和抗冲击性，在石油天然气开采、地质钻探、工程掘进、煤炭开采等领域得到广泛应用，成为钻探和采掘工具的主要切削部件。目前,石油天然气钻井工程中深井作业逐步增多,钻遇的地层也越来越复杂。在钻遇含砾石的地层或者地层软硬交错,变化较为频繁时,复合片所受冲击载荷较大,金刚石复合片容易崩齿失效,从而导致钻头整体失效，因而钻井现场急需一种抗冲击性能强的金刚石复合片。而现有的金刚石复合片的抗冲击性能主要以改变金刚石复合片中金刚石层与硬质合金基座界面结构降低其残余应力，或者改变材料配方、加工工艺来提高复合片的抗冲击性能。

此外，也有改变聚晶金刚石层端面的结构提高抗冲击性，如采用球头形、锥形等异形端面轮廓,但是这种异形结构的聚晶金刚石复合片虽然提高了其抗冲击性能,但使用过程中存在钻进切削阻力大,钻头扭矩大,钻进效率低等现象。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种聚晶金刚石复合片，既能提高聚晶金刚石复合片的抗冲击性，又能提高聚晶金刚石复合片的钻进速度，延长聚晶金刚石复合片的使用寿命。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石层和位于聚晶金刚石层下方的硬质合金基体，所述聚晶金刚石层的端面上环绕聚晶金刚石层的轴线设有锥形槽，所述锥形槽沿聚晶金刚石层的端面周边径向设置，相邻的两个锥形槽之间呈扇形面的凸棱。

所述锥形槽为圆锥槽，圆锥槽的旋转轴与聚晶金刚石层的端面形成0°-30°的夹角。

所述圆锥槽在聚晶金刚石层侧壁的深度占聚晶金刚石复合层高度的10%-60%。

所述各圆锥槽的顶点相交于聚晶金刚石层轴线，凸棱的顶面为扇形。

所述各圆锥槽的顶点围绕聚晶金刚石层轴线分布，凸棱的顶面为扇环形，聚晶金刚石层轴线周围的顶面为圆形平面。

所述圆形平面的面积占聚晶金刚石层的端面面积的0％-90％。

所述相邻凸棱之间的夹角为15°-60°。

所述聚晶金刚石层顶部的棱角设置倒角或者圆角。

相对于现有技术，本实用新型能够达到以下技术效果：

（1）聚晶金刚石复合层设置多条带有尖锐的切削刃的凸棱，起到挤压破碎的作用，使切削面具有较强的犁削作用,降低了钻进切削阻力，提高了复合片的抗冲击性能，进而提高金刚石钻头的机械钻速。

（2）凸棱与具有一定斜度的圆锥槽所组成的切削面也具备较强的抗冲击性能，且起到引导井底岩屑排出的作用,进一步提升金刚石钻头的机械钻速。

（3）相对于平面切削面复合片,本实用新型的复合片的切削面积更大,加之钻进阻力的减少,使得复合片的耐磨性进一步提高,从而提高金刚石钻头的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图1。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型的一种实施例的结构示意图2。