[实用新型]一种热稳定聚晶金刚石复合片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用作石油及地质钻井工具切削元件的热稳定聚晶金刚石复合片。

技术背景

上世纪80年代开始，金刚石钻头被越益广泛地用于石油天然气钻井工程。金刚石钻头从切削元件分成三类：PDC（聚晶金刚石）钻头、TSP（热稳定聚晶金刚石）钻头及天然金刚石钻头。PDC钻头主要用于软至中硬地层钻进，TSP钻头主要用于中硬至极硬地层钻进。目前，石油天然气钻井工程中深井作业逐步增多，中硬至极硬地层钻进所需钻头要求已逐渐增多，因此，TSP钻头的应用前景十分看好。

现有的用于TSP钻头的热稳定聚晶金刚石切削元件大多为单一材料的圆柱块形， TSP虽具有较好的耐磨能力，但存在钎焊性能差，硬度高可加工性不强，以及材料成本较高的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种热稳定聚晶金刚石复合片，它不仅钎焊性能好，而且材料成本低，便于加工。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括热稳定聚晶金刚石片和硬质合金基片，所述的热稳定聚晶金刚石片与硬质合金基片设置的凹坑紧密配置，使热稳定聚晶金刚石片与硬质合金基片结合成一体。

按上述方案，所述的热稳定聚晶金刚石片一侧端面设置有凸台与硬质合金基片设置的凹坑紧密配置。

按上述方案，所述的硬质合金基片经入模烧结成型并与热稳定聚晶金刚石片相结合。

按上述方案，所述的热稳定聚晶金刚石片厚度为2~4mm。

按上述方案，所述的热稳定聚晶金刚石片为圆形块状，一侧端面设置有圆柱凸台与圆形块状硬质合金基片的圆形凹坑紧密配置。

按上述方案，所述的圆形块状的热稳定聚晶金刚石片外径与硬质合金基片的外径相同。

按上述方案，所述的热稳定聚晶金刚石片为矩形块状，一侧端面设置有矩形凸台与矩形块状硬质合金基片的矩形凹坑紧密配置。

按上述方案，所述的热稳定聚晶金刚石片和硬质合金基片均为棱柱形。

按上述方案，所述的热稳定聚晶金刚石片和硬质合金基片均为椭圆柱形。

本实用新型的有益效果在于：1、将TSP和硬质合金两种材料通过烧结的方式结合起来，构成热稳定聚晶金刚石复合片，这样，既具有硬质合金的加工便利性和良好的钎焊性，又有TSP优良的耐磨性；2、减少了TSP的用料，降低了制作成本；3、采用本实用新型的热稳定聚晶金刚石复合片制作的TSP钻头，能与钢体牢固结合，提高了钻头耐冲击损坏和高温磨损性能，具有良好的钻进性能。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的剖视结构图。

图2为本实用新型一个实施例的立体图。

图3为本实用新型另一个实施例的立体图。

图4为本实用新型第三个实施例的立体图。

图5为本实用新型第三个实施例的剖视结构图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

第一个实施例如图1、2所示，包括热稳定聚晶金刚石片1和硬质合金基片2，所述的热稳定聚晶金刚石片为圆形块状，一侧端面设置有圆柱凸台与圆形块状硬质合金基片的圆形凹坑紧密配置，所述的圆形块状的热稳定聚晶金刚石片外径与硬质合金基片的外径相同，圆形块状的热稳定聚晶金刚石片厚度为3mm。烧结时，将已制成的热稳定聚晶金刚石片放入石墨磨具中，然后加入胎体粉、粘接剂进行烧结，使热稳定聚晶金刚石片与硬质合金基片烧结成一体。

第二个实施例如图3所示，为矩形块状热稳定聚晶金刚石复合片，与上一个实施例的不同之处在于所述的热稳定聚晶金刚石片1为矩形块状，热稳定聚晶金刚石片一侧端面设置有矩形凸台，矩形凸台的纵向与热稳定聚晶金刚石片等长，横向小于热稳定聚晶金刚石片，矩形凸台与矩形块状硬质合金基片2的矩形凹坑紧密配置，结合成一体。

第三个实施例如图4、5所示，为椭圆型热稳定聚晶金刚石复合片，与第一个实施例的不同之处在于所述的热稳定聚晶金刚石片1为椭圆形，热稳定聚晶金刚石片一侧端面设置有椭圆柱凸台，椭圆柱凸台与椭圆形状硬质合金基片2的椭圆凹坑紧密配置，结合成一体。