一种宽刃三棱齿金刚石复合片的制作方法

本实用新型涉及一种宽刃三棱齿金刚石复合片，属于金刚石复合片技术领域。

背景技术：

金刚石复合片由金刚石层和硬质合金基体两部分构成。它是将微细的金刚石粉末与硬质合金基体同时置于超高压高温(5-7万大气压，1400-1600℃)条件下烧结而制成。金刚石复合片主要适用于钻进软至中等硬度及复杂地质层的金刚石复合片钻头(pdc钻头)，主要用于石油及天然气的开采。聚晶金刚石层中的金刚石晶粒之间具有完整的d-d键结合的显微特征，使金刚石层具有高强度、高硬度及高耐磨性，同时具有很好的自锐性，在切削磨损过程中新的切削表面会不断露出，保持对岩石的有效切削作用。现在的金刚石复合片结构不够优化，切削效果不够理想。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种宽刃三棱齿形金刚石复合片，具有端面切削刃、侧面切削刃及多个切削平面，强度高，耐磨性好，切削性能优良。

本实用新型的宽刃三棱齿形金刚石复合片，包括硬质合金基底和聚晶金刚石层，所述硬质合金基底为圆柱形，其上端烧结有聚晶金刚石层，其特征在于：所述聚晶金刚石层为多面不规则形，由顶部中心平面、设于其外围的凹陷曲面及侧圆柱面构成，所述凹陷曲面互相均不相接，且沿顶部中心平面的中心对称；所述聚晶金刚石层具有多条端面切削刃、侧面切削刃，所述端面切削刃由顶部中心平面及凹陷曲面构成，所述侧面切削刃包括由顶部中心平面与侧圆柱面构成的第一侧面切削刃，以及凹陷曲面与侧圆柱面构成的第二侧面切削刃，所述第一侧面切削刃及第二侧面切削刃间隔平滑相接。

进一步的，所述端面切削刃表面为圆弧形，其曲率半径为2.05-2.15mm，切削刃宽度为0.45～0.48mm。

进一步的，所述第一侧面切削刃、第二侧面切削刃表面为斜面，宽度为0.31-0.35mm。

进一步的，所述凹陷曲面为不规则连续曲面。

进一步的，所述聚晶金刚石层的高度为2.0～2.2mm。

进一步的，所述硬质合金基底直径为13.41～13.47mm，金刚石复合片总高度包括8.0～8.2mm、13.1～13.3mm两种规格。

进一步的，所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度包括8.0～8.2mm、13.1～13.3mm、15.9～16.1mm三种规格。

进一步的，所述硬质合金基底直径为19.02～19.08mm，金刚石复合片总高度包括8.0～8.2mm、13.1～13.3mm、15.9～16.1mm、24.9～25.1四种规格。

本实用新型的有益效果：结构简单，设计合理，高温高压下烧结的硬质合金基底和聚晶金刚石层结合更加稳固，提高了金刚石复合片的抗冲击强度，同时聚晶金刚石层具有多个切削刃及切削面，外部凹陷曲面具有更好的抗冲击及排屑性能，提高了钻进效率。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例的立体结构示意图。

图2是本实用新型较佳实施例的主视结构示意图。

图3是本实用新型较佳实施例的左视结构示意图。

图4是本实用新型较佳实施例的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本实用新型。

一种如图1至图4所示的宽刃三棱齿金刚石复合片，包括硬质合金基底2和聚晶金刚石层1，所述硬质合金基底2为圆柱形，其上端烧结有聚晶金刚石层1，其特征在于：所述聚晶金刚石层1为多面不规则形，由顶部中心平面101、设于其外围的凹陷曲面102及侧圆柱面103构成，所述凹陷曲面102互相均不相接，且沿顶部中心平面101的中心对称；所述聚晶金刚石层1具有多条端面切削刃104、侧面切削刃，所述端面切削刃104由顶部中心101平面及凹陷曲面102构成，所述侧面切削刃包括由顶部中心平面101与侧圆柱面103构成的第一侧面切削刃105，以及凹陷曲面102与侧圆柱面103构成的第二侧面切削刃106，所述第一侧面切削刃105及第二侧面切削刃106间隔平滑相接。

进一步的，所述端面切削刃104表面为圆弧形，其曲率半径为2.05-2.15mm，切削刃宽度为0.45～0.48mm。

进一步的，所述第一侧面切削刃105、第二侧面切削刃106表面为斜面，宽度为0.31-0.35mm。

进一步的，所述凹陷曲面102为不规则连续曲面。

进一步的，所述聚晶金刚石层的高度为2.0～2.2mm。

进一步的，实际使用中，金刚石复合片具有多种不同的直径和总高度，包括但不限于以下几种，所述硬质合金基底直径为13.41～13.47mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；所述硬质合金基底直径为13.41～13.47mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为15.9～16.1mm；所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为15.9～16.1mm；所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为24.9～25.1mm。

在使用的时候，金刚石复合片切削进入岩石层，聚晶金刚石层1的顶部中心平面101及三条端面切削刃104首先与岩层接触，参与切削，外围的凹陷曲面102有助于切屑排出。随着钻进的继续，第一侧面切削刃105及第二侧面切削刃106逐渐接触到岩层，各个切削刃磨损过程中，新的表面继续参与切削，具有良好的自锐性，从而提高了钻进效率。多条切削刃同时参与切削，提高了金刚石复合片的强度，避免切削过程中应力集中引起的失效，延长使用寿命。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。