[实用新型]一种金刚石复合片的合成腔组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金刚石复合片制造用附件，特别是一种用于制造金刚石复合片的合成腔。 

背景技术

金刚石复合片是在高温超高压条件下由细颗粒金刚石层与硬质合金基体烧结而成。金刚石复合片因具有良好抗冲韧性，特高硬度，高耐磨及可焊接性，广泛应用于石油、天燃气钻探及机械加工领域。目前，金刚石复合片的合成组件一般包括合成腔外组件和合成腔内组件，其中合成腔内组件用一只加热管均匀发热、温度均匀的内腔体结构，合成时，硬质合金基体与预制金刚石混料置于超高压均匀温度场的内腔体内复合，使硬质合金基体的钴渗透到金刚石层，促进金刚石层自身聚合及结合面的结合。由于传统合成腔体采用均匀温度场设计，使得硬质合金基体渗入到接触地的钴含量有限，且金刚石层与硬质合金基体物性差异较大，致使这两者结合强度受到限制；然而金刚石复合片钻头及切削齿在使用过程中会受强烈的冲击，常易造成金刚石层从硬质合金基体上全部或部份脱落，严重影响使用寿命，虽然改变结合界面的形状能改善结合强度，但是由于金刚石和硬质合金基体的物性差异很大，使得这些区域应力高度集中而发生界面分离或断裂，目前的梯度结构复合片多限于分层梯度，虽然有效的降低了界面应力，但增加了生产工艺的复杂程度，同时也增加了结合面的数量，将会影响复合片的耐磨性。 

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、并且能大大增强金刚石复合片的抗冲击韧性和耐磨性以及使用范围的金刚石复合片合成腔组件。

本实用新型采用的技术方案是这样的：一种金刚石复合片的合成腔组件,包括合成腔外组件和合成腔内组件，所述合成腔内组件分成完全相同的两组，在所述两组合成腔内组件中间，设置有发热电阻。

作为优先：所述发热电阻为片状。

作为进一步优选：所述片状发热电阻的厚度为0.5mm-4mm。

本实用新型的合成腔组件，合成腔外组件不变，合成腔内组件改进为完全相同的两组，并在两组中间设置发热电阻，使用时，复合片的硬质合金基体放置于靠近发热电阻的位置，金刚石层放置于合成腔内组件两端靠近冷却系统的位置；复合过程中，合成腔体内中心发热量大，金刚石层的温度较硬质合金基体温度低，在温差的作用下，硬质合金基体内的液相金属因浓度梯度和温度梯度将渗入金刚石层，特别是在冷凝过程中，金刚石层先冷却，硬质合金基体内的金属钴仍处于液相状态，会加速金属钴流动到结合界面附近，凝固在结合界面上形成富钴层；另外，由于金刚石层关于腔体中心对称，金刚石层相对整个内腔体很薄，这样可以保证合成过程中两个对称面金刚石层温度的一致性，从而解决了金刚石复合片在腔体内部温度不均匀的条件下顺利完成烧结、复合。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、富钴层的形成有效的缓解了由于金刚石层与硬质合金基体间物理性能差异引起的应力,大大的提高了两者的结合强度，增强了金刚石复合片的抗冲击韧性和耐磨性，从而改善复合片的使用效果不受方向限制，扩大其应用范围；

2、本组件结构简单，配合的工艺控制简单，提高了产品合格率。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图中标记：1为合成腔内组件，2为发热电阻片，3为金刚石层，4为硬质合金基体。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种金刚石复合片的合成腔组件,包括合成腔外组件和合成腔内组件，合成腔内组件分成完全相同的两组，其中，合成腔外组件包括叶蜡石、导电堵头、保温及导电片等，在两组合成腔内组件1中间，设置有片状发热电阻，即发热电阻片2，发热电阻片的厚度为2mm，使用时，复合片的硬质合金基体4放置于靠近发热电阻片2的位置，金刚石层3放置于合成腔内组件1的两端靠近冷却系统的位置。

实施例2

发热电阻为片状，厚度为0.5mm，其余与实施例1相同。

实施例3

发热电阻为片状，厚度为4mm，其余与实施例1相同。

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、等同替换和改进等，比如其他形状的发热电阻如绕和的发热电阻丝等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。