专利名称：楔形金刚石硬质合金复合片的制作方法
技术领域：
本实用新型属于超硬材料制造领域，具体地说是涉及一种金刚石硬质合金复合片。
背景技术：
金刚石硬质合金复合片是由金刚石粉末添加一定结合剂和硬质合金基体组装在一起后，在专用金刚石液压机上在超高压高温环境下烧结而成的复合超硬材料，它由一层多晶金刚石层和硬质合金基体层构成。由于多晶金刚石层硬度高耐磨性好，加上硬质合金基体的良好韧性和可焊性，使其兼有金刚石和硬质合金的优良性能，被广泛用作石油钻头上的切削元件-钻齿。 由于钻井时钻头上的钻齿要承受地层强大的切削阻力、摩擦阻力与冲击力，因此要求金刚石硬质合金复合片具有很高的硬度、耐磨性、耐热性与抗冲性。目前金刚石复合片钻齿的金刚石端面大多为平面，用这些金刚石复合片钻齿做成钻头，在钻井初期由于钻齿的着力点小，钻头的钻进速度比较快，随着钻齿端面工作部分产生强烈的磨损甚至破碎，钻齿与岩石的接触面积也在加大，表现为钻头越来越钝，钻头的钻进速度变慢，从而影响钻头的钻井深度，钻井效率及使用范围。
实用新型内容本实用新型要解决的是钻头在使用过程中由于磨损严重而影响钻进效率的技术问题，因此，本实用新型的目的是提供一种能够增加复合片有效工作位置金刚石层边缘的厚度，提高抗冲击性能和抗磨损性能的楔形金刚石硬质合金复合片。[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案 本实用新型包括硬质合金基体层以及在高温高压下烧结在硬质合金基体层上部
表面的金刚石层，上述的金刚石层呈楔形状镶嵌在硬质合金基体层的上部表面。 上述的金刚石层与硬质合金基体层的结合面为平面。 上述金刚石层的高度小于等于硬质合金层的底面半径。 上述金刚石层的厚度为0. 2 1. 2mm。 上述的金刚石层与硬质合金基体层的结合处设有硬质合金凸台，硬质合金凸台嵌入金刚石层中。 上述的硬质合金凸台为楔形。 上述硬质合金凸台的半径小于等于硬质合金基体层的底面半径。[0013] 上述硬质合金凸台的半径为3 5mm。 采用上述技术方案的本实用新型，金刚石层呈楔形状镶嵌在硬质合金基体层上，这样金刚石层边缘即有效工作位置的厚度比其他位置要厚，从而可增加抗磨损性能。另外，金刚石层与硬质合金基体层的结合面有平面和楔形凸台可以选择，其中楔形凸台可以更好的提高抗冲击强度。
图1为本实用新型金刚石层与硬质合金基体层的结合面为平面的剖视图；[0016] 图2为图1的立体图； 图3为本实用新型金刚石层与硬质合金基体层的结合处设有楔形硬质合金凸台的剖视图。
具体实施方式
[0018] 实施例1 如图1、图2所示，本实用新型包括硬质合金基体层2以及在高温高压下烧结在硬质合金基体层2上部表面的金刚石层l，为增加金刚石层1有效工作位置的厚度，金刚石层1呈楔形状镶嵌在硬质合金基体层2上，这样可提高复合片的耐磨性。 在本实施例中，金刚石层1与硬质合金基体层2的结合面为平面，在这种情况下，金刚石层1的高度应小于或等于硬质合金层2的底面半径，即金刚石层1的高度可以为0. 2 1. 2mm，也就是说，可以为0. 2mm、0. 3mm、0. 4mm、0. 5mm、0. 6mm、0. 7mm、0. 8mm、0. 9mm、lmm、1. lmm、1. 2mm中的任意一种。[0021] 实施例2 如图3所示，本实施例与实施例1不相同的是，在本实施例中，为提高复合片的抗冲击强度，金刚石层1与硬质合金基体层2的结合处设有楔形硬质合金凸台3，硬质合金凸台3嵌入金刚石层1中，如图3所示。 在这种情况下，楔形硬质合金凸台3的半径应小于或等于硬质合金基体层2的底面半径，即楔形硬质合金凸台3的半径为3 5mm，也就是说，可以为3mm、4mm、5mm中的任意一种。 需要说明的是，硬质合金凸台3还可以为梯台、方台等形状，但以楔形凸台为最佳实施方式。
权利要求一种楔形金刚石硬质合金复合片，它包括硬质合金基体层(2)以及在高温高压下烧结在硬质合金基体层(2)上部表面的金刚石层(1)，其特征在于所述的金刚石层(1)呈楔形状镶嵌在硬质合金基体层(2)的上部表面。
2. 根据权利要求1所述的楔形金刚石硬质合金复合片，其特征在于所述的金刚石层(1)与硬质合金基体层(2)的结合面为平面。
3. 根据权利要求2所述的楔形金刚石硬质合金复合片，其特征在于所述金刚石层(1)的高度小于等于硬质合金层(2)的底面半径。
4. 根据权利要求3所述的楔形金刚石硬质合金复合片，其特征在于所述金刚石层(1)的厚度为0. 2 1. 2mm。
5. 根据权利要求1所述的楔形金刚石硬质合金复合片，其特征在于所述的金刚石层(1)与硬质合金基体层(2)的结合处设有硬质合金凸台(3)，硬质合金凸台(3)嵌入金刚石层(1)中。
6. 根据权利要求5所述的楔形金刚石硬质合金复合片，其特征在于所述的硬质合金凸台(3)为楔形。
7. 根据权利要求6所述的楔形金刚石硬质合金复合片，其特征在于所述硬质合金凸台(3)的半径小于等于硬质合金基体层(2)的底面半径。
8. 根据权利要求7所述的楔形金刚石硬质合金复合片，其特征在于所述硬质合金凸台(3)的半径为3 5mm。
专利摘要本实用新型公开了一种楔形金刚石硬质合金复合片，它包括硬质合金基体层以及在高温高压下烧结在硬质合金基体层上部表面的金刚石层，所述的金刚石层呈楔形状镶嵌在硬质合金基体层的上部表面。采用上述技术方案的本实用新型，金刚石层呈楔形状镶嵌在硬质合金基体层上，这样金刚石层边缘即有效工作位置的厚度比其他位置要厚，从而可增加抗磨损性能。另外，金刚石层与硬质合金基体层的结合面有平面和楔形凸台可以选择，其中楔形凸台可以更好的提高抗冲击强度。
文档编号E21B10/46GK201474615SQ20092022340
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者李富玲, 王恒 申请人:河南省亚龙金刚石制品有限公司