一种凹面平底型金刚石复合片的制作方法

本实用新型涉及一种凹面平底型金刚石复合片，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。

本实用新型的一种凹面平底型金刚石复合片，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：所述聚晶金刚石层外表面为圆柱形，其上端具有圆环形的第一切削平面，以及与所述第一切削平面同心且低于所述第一切削平面预定距离的底部平面，所述第一切削平面与所述底部平面通过内球形弧面平滑相接；所述第一切削平面与聚晶金刚石层的外圆柱面通过倾斜的第二切削平面连接，所述聚晶金刚石层中心对称。

进一步的，所述内球形弧面曲率半径为6.95～7.05mm。

进一步的，所述第一切削平面宽度为0.31～0.35mm。

进一步的，所述第二切削平面与竖直方向夹角为43°～47°，所述第二切削平面宽度为0.44～0.47mm。

进一步的，所述聚晶金刚石层的高度为2.9～3.1mm。

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为13.15～13.25mm。

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，同时聚晶金刚石层减小了复合片的倾角，增加了攻击性，有效提高钻头的机速，提高钻进效率。

附图说明

图1是一种凹面平底型金刚石复合片较佳实施例的立体结构示意图。

图2是一种凹面平底型金刚石复合片较佳实施例的主视结构示意图。

图3是一种凹面平底型金刚石复合片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3所示的凹面平底型金刚石复合片，包括硬质合金基底1和聚晶金刚石层2，所述硬质合金基底1为圆柱形，其上端烧结有聚晶金刚石层2，其特征在于：所述聚晶金刚石层2外表面为圆柱形，其上端具有圆环形的第一切削平面202，以及与所述第一切削平面202同心且低于所述第一切削平面202预定距离的底部平面204，所述第一切削平面202与所述底部平面204通过内球形弧面203平滑相接；所述第一切削平面202与聚晶金刚石层2的外圆柱面通过倾斜的第二切削平面201连接，所述聚晶金刚石层2中心对称。

进一步的，所述内球形弧面203曲率半径为6.95～7.05mm。

进一步的，所述第一切削平面202宽度为0.31～0.35mm。

进一步的，所述第二切削平面201与竖直方向夹角为43°～47°，所述第二切削平面宽度为0.44～0.47mm。

进一步的，所述聚晶金刚石层2的高度为2.9～3.1mm。

进一步的，所述硬质合金基底1直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为13.15～13.25mm。

本实用新型的金刚石复合片，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的顶部环形的第一切削平面202首先与岩层接触，参与切削，随着钻进深度增加，外围的第二切削平面也参与到切削过程中，两个切削平面磨损过程中，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。两条切削平面同时参与切削，结构沿其中心对称，提高了金刚石复合片的强度，避免切削过程中因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。

技术特征：

1.一种凹面平底型金刚石复合片，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：所述聚晶金刚石层外表面为圆柱形，其上端具有圆环形的第一切削平面，以及与所述第一切削平面同心且低于所述第一切削平面预定距离的底部平面，所述第一切削平面与所述底部平面通过内球形弧面平滑相接；所述第一切削平面与聚晶金刚石层的外圆柱面通过倾斜的第二切削平面连接，所述聚晶金刚石层中心对称。

2.根据权利要求1所述的一种凹面平底型金刚石复合片，其特征在于：所述内球形弧面曲率半径为6.95～7.05mm。

3.根据权利要求1所述的一种凹面平底型金刚石复合片，其特征在于：所述第一切削平面宽度为0.31～0.35mm。

4.根据权利要求1所述的一种凹面平底型金刚石复合片，其特征在于：所述第二切削平面与竖直方向夹角为43°～47°，所述第二切削平面宽度为0.44～0.47mm。

5.根据权利要求1所述的一种凹面平底型金刚石复合片，其特征在于：所述聚晶金刚石层的高度为2.9～3.1mm。

6.根据权利要求1所述的一种凹面平底型金刚石复合片，其特征在于：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13.15～13.25mm。

技术总结
本实用新型涉及一种凹面平底型金刚石复合片，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：所述聚晶金刚石层外表面为圆柱形，其上端具有圆环形的第一切削平面，以及与所述第一切削平面通信且低于所述第一切削平面预定距离的底部平面，所述第一切削平面与所述底部平面通过内球形弧面平滑相接；所述第一切削平面与聚晶金刚石层的外圆柱面通过倾斜的第二切削平面连接，所述聚晶金刚石层中心对称。本实用新型结构简单，设计合理，高温高压下烧结的硬质基底和金刚石层结合稳固，提高了抗冲击性能，同时聚晶金刚石层减小了复合片的倾角，增加了攻击性，有效提高钻头的机速。

技术研发人员：陈本富;朱伟;刘玉殿;罗明
受保护的技术使用者：重庆北思卡新材料有限公司
技术研发日：2019.08.14
技术公布日：2020.04.21