复合片的制作方法

专利名称:复合片的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种复合片，包括基体和固定在所述基体上的刀头，所述基体上设置有多个凸起，多个所述凸起沿所述基体径向方向自内而外依次增高排布；所述刀头对应所述凸起位置设置有凹槽，所述凸起与所述凹槽过盈配合。此种结构使得沉积在所述基体上的刀头边缘处的厚度较薄，靠近中心处较厚，从而降低了刀头的径向、轴向残余张应力，避免出现因复合片不同部位受力不同出现的复合片的边沿大块破碎、脱落现象。同时，所述基体上的凸起深入到所述刀头内部形成骨架，有利于提高复合片的韧性和抗冲击强度。
【专利说明】
复合片
技术领域
[0001]本实用新型属于超硬材料技术领域，特别涉及了一种复合片。
【背景技术】
[0002]复合片通常包括基体和设置在所述基体上的刀头，复合片是由超硬材料与硬质合金在高温高压下烧结而成，它不仅具有极高的硬度和耐磨性，而且也具有极高的抗冲击性和热稳定性，因此，复合片被广泛应用于石油、天然气探测和地质钻探等行业。
[0003]其中，超硬材料与硬质合金材料是两种截然不同的材料，两者物理、化学性能均相差很大，前者热膨胀系数很小，后者热膨胀系数很大，在高温高压合成复合片时，因为有快速升温和降温过程，所以在两种材料的界面结合处会有较大的应力存在，对复合片的综合性能损害极大，导致两者的结合力不强，易脱落。而复合片的性能好坏直接决定了上述行业的探测效率，所以如何设计出合理的界面形状来提两者界面处的结合力成为人们普遍关注的问题。
[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

【发明内容】

[0005]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种复合片。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种复合片，包括基体和固定在所述基体上的刀头，所述基体上设置有多个凸起，所述刀头对应所述凸起位置设置有凹槽，所述凸起与所述凹槽过盈配合，此种结构可以增加所述基体与所述刀头的结合力，使得所述刀头能够更好的附着在所述基体上；同时多个所述凸起沿所述基体半径自内而外依次增高排布，此种排布方式使得沉积在所述基体上的刀头边缘处的厚度较薄，靠近中心处较厚，从而降低了刀头的径向、轴向残余张应力。
[0007]基于上述，多个所述凸起均为圆椎形凸起。
[0008]基于上述，多个所述凸起的顶端端面均为圆弧面。
[0009]基于上述，多个所述凸起的顶端端面均为半球形或类半球形，此种凸起结构避免了普通带有棱角凸起在棱角处出现应力集中的情况。
[0010]基于上述，多个所述凸起以所述基体的一端面的中心为圆心，均匀分布在多个同心圆上，使得所述刀头在工作中所受的力，均匀的传递到所述基体上，能够有效消除应力集中、增加结构强度。
[0011]基于上述，多个所述凸起均匀分布在以所述基体的一端面中心为中心的多个正方形上。
[0012]基于上述，多个所述凸起均匀分布在以所述基体的一端面中心为中心的多个正多边形上。
[0013]本实用新型所提供的一种复合片，具体制作方法为，首先将设置有上述凸台形状的所述基体放置于六面顶压机合成形腔中，然后在所述基体上填装一层超硬材料粉末，在高温高压下进行复合片合成工艺。
[0014]本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型所述的多个所述凸起沿所述基体径向方向自内而外依次增高排布，使得沉积在所述基体上的刀头边缘处的厚度较薄，靠近中心处的刀头较厚，从而降低了刀头的径向、轴向残余张应力，避免出现因复合片不同部位受力不同出现的复合片的边沿大块破碎、脱落现象。
[0015]同时，由于多个所述凸起的设置，首先增大了所述基体与刀头的结合面积，增加了两者的结合强度，在所述基体与所述刀头结合后，所述凸起深入到所述刀头中形成骨架，有利于提高复合片韧性和抗冲击强度，同时也降低了超硬材料粉末的使用量，降低了制造成本;其次是在高温高压下在基体上形成刀头时，多个所述凸起有利于超硬材料粉末的流动，有利于压实超硬材料粉末，使得超硬材料粉末压实密度达到一致，提高了产品的抗冲击性和耐磨度，再次，多个所述凸起有利于所述基体材料中的钴向上扩散，使钴在高温液相状态下更能充分的扩散到超硬材料粉末中，不易使钴形成聚集，从而使钴的催化作用更好。
【附图说明】

[0016]图1是本实用新型的复合片结构示意图。
[0017]图2是本实用新型的基体结构示意图。
[0018]图3是实施例1中的的凸起排布示意图。
[0019]图4是实施例2中的所述凸起排布示意图。
[0020]图5是实施例3中的设置在硬质合金基体上的凸起排布示意图。
[0021]图中:1、基体;2、第一层圆椎形凸起;3、第二层圆椎形凸起;4、第三层圆椎形凸起；
5、刀头。
【具体实施方式】
[0022]下面通过【具体实施方式】，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0023]实施例1
[0024]如图1和图2所示，本实施例提供一种复合片，包括基体I和固定在所述基体上的刀头5，在所述基体I上设置的多个顶端端面为半球状的圆椎形凸起2，如图3所示，多个所述圆椎形凸起2沿所述基体I径向自内而外按照同心圆分三层依次增高排布。所述刀头5对应所述圆椎形凸起位置设置有多个过盈匹配的凹槽。
[0025]从图2中可以看出，多个所述凸起的各部位过渡自然、没有棱角，避免了普通带有棱角凸起在棱角处出现应力集中的情况。结合多个所述圆柱形凸起沿所述基体半径自内而外按照同心圆依次增高排布，从而降低了所述刀头的径向、轴向残余张应力，使得所述刀头在工作中所受的力均匀的传递到所述基体上，避免出现因复合片不同部位受力不同出现的复合片的边沿大块破碎。
[0026]实施例2
[0027]如图4所示，本实施例提供一种复合片，具体结构与实施例1中的复合片结构大致相同，不同之处在于多个所述圆椎形凸起沿所述基体半径自内而外按照多个正方形依次增高排布。
[0028]实施例3
[0029]如图5所示，本实施例提供一种复合片，具体结构与实施例1中的复合片结构大致相同，不同之处在于多个所述圆椎形凸起沿所述基体半径自内而外按照正六边形依次增高排布。
[0030]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种复合片，包括基体和固定在所述基体上的刀头，其特征在于:所述基体上设置有多个凸起，多个所述凸起沿所述基体径向自内而外依次增高排布;所述刀头对应所述凸起位置设置有凹槽，所述凸起与所述凹槽过盈配合。2.根据权利要求1所述的复合片，其特征在于，所述凸起为圆椎形凸起。3.根据权利要求2所述的复合片，其特征在于，所述凸起的顶端端面为圆弧面。4.根据权利要求2所述的复合片，其特征在于，所述凸起的顶端端面为半球形或类半球形。5.根据权利要求1?4任一项所述的复合片，其特征在于，多个所述凸起以所述基体的一端面的中心为圆心，均勾分布在多个同心圆上。6.根据权利要求1?4任一项所述的复合片，其特征在于，多个所述凸起均匀分布在以所述基体的一端面中心为中心的多个正方形上。7.根据权利要求1?4任一项所述的复合片，其特征在于，多个所述凸起均匀分布在以所述基体的一端面中心为中心的多个正多边形上。
【文档编号】E21B10/46GK205713993SQ201620364318
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】马宁, 李丙文
【申请人】富耐克超硬材料股份有限公司