一种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石复合片的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及钻探设备领域，具体涉及一种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石复合片。所述的包括金刚石复合层和硬质合金基体；金刚石复合层固定在硬质合金基体的一面，金刚石复合层的周边设有倒角；所述的金刚石复合层的周边倒角尖端处设为凸形曲面，曲面的曲率半径小于倒角面的宽度。本实用新型结构简单、成本低廉及使用寿命长，克服了现有技术中在聚晶金刚石复合层工作表面的倒角处或钝角处容易出现聚晶金刚石层崩片的缺陷，增强了聚晶金刚石复合片的抗冲击性和耐磨性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及钻探设备领域，具体涉及一种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石 复合片。 -种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石复合片
【背景技术】
[0002] 聚晶金刚石复合片是由金刚石微粉和硬质合金衬底在高温高压下烧结而成的超 硬复合材料。它具有高硬度、高耐磨性、良好的抗冲击性以及可焊性，广泛应用于石油钻探、 地质钻探及煤炭开采等行业。
[0003] 聚晶金刚石层的外端面是复合片上最重要的切削工作表面，故称为复合片的金刚 石层工作表面或工作表面。复合片的工作表面形状与其吃入地层的难易程度密切相关，工 作表面为曲面的复合片比工作表面为平面的复合片更容易吃入地层，破岩效率高，还有更 强的钝化补偿能力和特殊地层适应能力，所以复合片的工作表面为曲面时比工作表面为平 面时综合性能要好。目前，金刚石复合片钻头使用的聚晶金刚石层工作表面一般为平面。虽 平面式复合片的金刚石层工作表面经过倒角或改变其界面槽型，与平面式金刚石复合片相 比提高了耐磨性和抗冲击性，但由于在钻探过程中金刚石复合片倒角或改进处易产生应力 集中，边缘部分的切削速度快，受到的岩层阻力大，金刚石复合层周边的倒角处或钝角处容 易出现聚晶金刚石层的崩片，严重甚至导致聚晶金刚石层的脱落，聚晶金刚石复合片的抗 冲击性和耐磨性降低，导致钻头失效，使用寿命减短。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石 复合片，所述的克服了现有技术中在聚晶金刚石复合层工作表面的倒角处或钝角处容易出 现聚晶金刚石层崩片的缺陷，提高了聚晶金刚石复合片的抗冲击性和耐磨性，而且结构简 单、成本低廉及使用寿命长。
[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：
[0006] -种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石复合片，包括金刚石复合层和硬质合金基 体，其中，金刚石复合层固定在硬质合金基体的一面，金刚石复合层的周边设有倒角；所述 的金刚石复合层的周边倒角尖端处设为凸形曲面，曲面的曲率半径小于倒角面的宽度。
[0007] 进一步，所述的金刚石复合层周边倒角处的曲面为圆弧面；
[0008] 进一步，所述的金刚石复合层周边倒角处的圆弧面的半径小于倒角面的宽度；
[0009] 本实用新型相比现有技术的有益效果：
[0010] 本实用新型结构简单、成本低廉及使用寿命长，克服了现有技术中在聚晶金刚石 复合层工作表面的倒角处或钝角处容易出现聚晶金刚石层崩片的缺陷，增强了聚晶金刚石 复合片的抗冲击性和耐磨性。
【专利附图】
【附图说明】 toon] 图1是本实用新型的主视结构示意图。
[0012] 图2是图1中A处局部放大的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013] 以下结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0014] 实施例1 :
[0015] 如图1、2所示，一种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石复合片，包括金刚石复合 层2和硬质合金基体1 ;金刚石复合层2固定在硬质合金基体1的一面(或是金刚石复合层 2涂覆在硬质合金基体1的一面)，金刚石复合层2的圆周边设有倒角，所述的倒角边宽度为 0. 8mm ;所述的金刚石复合层2的圆周边倒角尖端处设为第一圆弧4和第二圆弧5,第一圆 弧4和第二圆弧5的形状为凸形，第一圆弧4和第二圆弧5的半径在(Γ〇. 8mm之间，第一圆 弧4和第二圆弧5的半径小于倒角边3的宽度；金刚石复合层2的圆周边倒角尖端处钝化 为圆弧形，这种结构在钻进过程中第一圆弧4和第二圆弧5首先接触钻入岩层，降低了金刚 石复合层2圆周边倒角处的圆周压力，克服了现有技术中在聚晶金刚石复合层工作表面的 倒角处或钝角处容易出现聚晶金刚石层崩片的缺陷，减少了聚晶金刚石层崩片的频率，延 长了聚晶金刚石复合片的使用寿命，比较适合于较硬的地层。
[0016] 上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受 上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改 进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石复合片，包括金刚石复合层（2)和硬质合金 基体（1)，金刚石复合层（2)固定在硬质合金基体（1)的一面，其特征在于：金刚石复合层 (2)的周边设有倒角；所述的金刚石复合层（2)的周边倒角尖端处分别设为第一曲面（4)和 第二曲面（5)，曲面形状为凸形，曲面的曲率半径小于倒角面（3)的宽度。
2. 如权利要求1所述的一种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石复合片，其特征在于： 所述的金刚石复合层（2)周边倒角处的第一曲面（4)和第二曲面（5)都为圆弧面。
3. 如权利要求2所述的一种高抗冲击的石油钻头用聚晶金刚石复合片，其特征在于： 所述的金刚石复合层（2)周边倒角处的第一圆弧面（4)和第二圆弧面（5)的半径小于倒角 面（3)的宽度。
【文档编号】E21B10/46GK203905823SQ201420323291
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】马姗姗, 郑逢胜, 方海江 申请人:河南四方达超硬材料股份有限公司