一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体的制作方法

1.本实用新型涉及金刚石复合片的技术领域，更具体地说是涉及聚晶金刚石硬质合金复合片的基体的技术领域。


背景技术：

2.金刚石硬质合金复合片(polycrystalline diamond compacts,简称为pdc,“复合片”)由金刚石粉末与硬质合金基体在超高压高温条件下烧结而成，其中聚晶金刚石层为耐磨工作层，硬质合金基体起支撑作用。复合片既具有金刚石的高硬度、高耐磨等特性，又具有硬质合金的高强度、抗冲击韧性和良好的可焊性等特性，在石油天然气钻探、地质钻探、工程钻探、煤炭开采等领域得到广泛应用。随着钻探开采行业的发展，对钻探开采工具的耐用度、钻进效率、作业成本等提出了更高的要求。复合片作为钻探开采工具的主要切削部件，需要不断改进提高其耐磨性、抗冲击性、耐热性等性能指标，以满足市场需求。然而传统金刚石硬质合金复合片的硬质合金基体与聚晶金刚石层的结合强度较低，抗冲击强度不足，在长期工作后，聚晶金刚石层容易从硬质合金基体上剥落，导致钻头故障，从而严重降低钻头使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，解决了现有技术中的金刚石硬质合金复合片的硬质合金基体与聚晶金刚石层的结合强度较低，抗冲击强度不足的问题。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，包括硬质合金基体，在所述硬质合金基体的一端部设有凸台，在所述凸台的外周部设有环槽。
6.进一步地，在所述凸台的端部设有沟槽。
7.进一步地，所述硬质合金基体上的凸台呈圆台形。
8.进一步地，所述凸台的顶面为圆弧面。
9.进一步地，所述凸台上的沟槽的走向线为弧形。
10.进一步地，在所述硬质合金基体另一端部的边沿设有倒角。
11.本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
12.1、由于在凸台的外周部设有环槽，聚晶金刚石层嵌入凸台的环槽内，从而可在轴向方向上起到很好的锁紧效果，避免聚晶金刚石层在轴线方向上与硬质合金基体分离；在凸台的端部设有沟槽，聚晶金刚石层嵌入凸台的沟槽内，从而增加聚晶金刚石层与硬质合金基体的结合面积，增强二者间的结合力，进而大幅提高了聚晶金刚石层与硬质合金基体的连接强度。
13.2、将凸台的顶面设为圆弧面，可有效降低高温高压烧结完成后降温过程中产生的热残余应力，改善烧结效果，抗冲击性能得到明显改善，避免在使用过程中聚晶金刚石层剥
落而导致的失效情况发生。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型的立体图；
16.图2为本实用新型与聚晶金刚石层烧结后形成的圆台型聚晶金刚石硬质合金复合片的示意图。
17.附图中，各标号所对应的部件如下：
18.1-硬质合金基体，2-聚晶金刚石层，3-凸台，4-环槽，5-沟槽，7-顶面，8-倒角。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.参照图1，一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，包括硬质合金基体1，在所述硬质合金基体1的一端部设有凸台3，在所述硬质合金基体1另一端部的边沿设有倒角8，所述硬质合金基体1上的凸台3呈圆台形，在所述凸台3的外周部设有环槽4，在所述凸台3的端部设有沟槽5，所述凸台3上的沟槽5的走向线为弧形，所述凸台3的顶面7为圆弧面。
21.本实用新型的用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体与聚晶金刚石层2的烧结工艺流程如下：采用金刚石粉末与用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体装配在一起，在六面顶压机上采用超高压高温工艺条件，使金刚石粉末烧结形成聚晶金刚石层2，并与本实用新型的用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体粘结形成如图2所示的圆台型聚晶金刚石硬质合金复合片。
22.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，其特征在于，包括硬质合金基体(1)，在所述硬质合金基体(1)的一端部设有凸台(3)，在所述凸台(3)的外周部设有环槽(4)。2.如权利要求1所述的一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，其特征在于，在所述凸台(3)的端部设有沟槽(5)。3.如权利要求1所述的一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，其特征在于，所述硬质合金基体(1)上的凸台(3)呈圆台形。4.如权利要求1所述的一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，其特征在于，所述凸台(3)的顶面(7)为圆弧面。5.如权利要求2所述的一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，其特征在于，所述凸台(3)上的沟槽(5)的走向线为弧形。6.如权利要求1所述的一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，其特征在于，在所述硬质合金基体(1)另一端部的边沿设有倒角(8)。

技术总结
本实用新型公开一种用于圆台型聚晶金刚石复合片的硬质合金基体，涉及聚晶金刚石硬质合金复合片的基体的技术领域，包括硬质合金基体，在所述硬质合金基体的一端部设有凸台，在所述凸台的外周部设有环槽。由于在凸台的外周部设有环槽，聚晶金刚石层嵌入凸台的环槽内，从而可在轴向方向上起到很好的锁紧效果，避免聚晶金刚石层在轴线方向上与硬质合金基体分离；在凸台的端面上设有沟槽，聚晶金刚石层嵌入凸台的沟槽内，从而增加聚晶金刚石层与硬质合金基体的结合面积，增强二者间的结合力，进而大幅提高了聚晶金刚石层与硬质合金基体的连接强度。连接强度。连接强度。


技术研发人员：赵海洋 肖湘平
受保护的技术使用者：武汉玖石超硬材料有限公司
技术研发日：2022.02.14
技术公布日：2022/9/29