[实用新型]用于异形结构金刚石复合片的硬质合金基体

说明书

本实用新型公开了一种用于异形结构金刚石复合片的硬质合金基体，其特征在于：带状凸棱由一个水平设置的冠部、冠部两侧侧翼面以及与圆柱体上端面相连的圆锥曲面组成；带状凸棱的圆锥曲面与圆柱体上端面以及圆柱体外侧壁之间形成圆环形的台阶面；圆锥曲面的最大圆截面直径小于圆柱体直径，圆锥曲面的最大圆截面与圆柱体的端面的圆心重合；硬质合金基体与金刚石层结合界面由所述的冠部、冠部两侧的侧翼面、圆锥曲面和台阶面形成的异形组合面构成。能够解决硬质合金基体对异形结构复合片支撑力不足的问题。提高异形结构金刚石复合片的抗冲击性和破岩效果。

技术领域

本实用新型涉及石油与地质钻探工具技术领域，具体涉及一种用于各种异形结构金刚石复合片的基体。

背景技术

金刚石复合片是由金刚石层与硬质合金基体组成的超硬复合材料。它既有金刚石的硬度与耐磨性，又有硬质合金的抗冲击性和可焊接性的特点，主要应用于石油与地质钻探工具等，随着近年来各行业的不断发展，对复合片的性能也提出了更高的要求。常规平面型的复合片性能已无法完全满足市场的需求，国内外各复合片厂家相继推出了各种创新结构的异形结构复合片，这些复合片在具有平面型复合片稳定的综合性能的同时还增加了新的技术特征，在实际使用过程中取得了不少令人瞩目的好成绩。而传统的大多数硬质合金基体界面结构都是针对平面型复合片而设计，大多数这种设计应用于目前这些多种异形结构复合片上显示出支撑力不足，从而影响异形复合片的抗冲击性和破岩效果。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于异形结构金刚石复合片的硬质合金基体，它能够解决硬质合金基体对异形结构复合片支撑力不足的问题。提高异形结构金刚石复合片的抗冲击性和破岩效果。

本实用新型为解决上述提出的问题，采用以下技术方案：

一种用于异形结构金刚石复合片的硬质合金基体，其特征在于：带状凸棱由一个水平设置的冠部、冠部两侧侧翼面以及与圆柱体上端面相连的圆锥曲面组成；带状凸棱的圆锥曲面与圆柱体上端面以及圆柱体外侧壁之间形成圆环形的台阶面；圆锥曲面的最大圆截面直径小于圆柱体直径，圆锥曲面的最大圆截面与圆柱体的端面的圆心重合；硬质合金基体与金刚石层结合界面由所述的冠部、冠部两侧的侧翼面、圆锥曲面和台阶面形成的异形组合面构成。

按上述技术方案，所述的冠部为条带形，所述的冠部是平面、凸出的弧面或曲面。

按上述技术方案，冠部的宽度垂直投影占据圆柱体直径的10%-30%。

按上述技术方案，圆锥曲面的最大圆截面直径比圆柱体直径小1mm～8mm。

按上述技术方案，冠部两侧侧翼面为对称平面。

按上述技术方案，冠部两侧侧翼面与圆柱体轴向的夹角均为55°～80°

按上述技术方案，所述的圆锥曲面的最高点与圆柱体的端面的垂直距离为1～6mm.

按上述技术方案，所述的圆锥曲面的最低点与圆柱体的端面的垂直距离为0.3～2.0mm。

按上述技术方案，所述的圆锥曲面的锥顶半角范围为5°～15°。

由此，相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、异形组合面的复合片在烧结过程中中间部分所受压力偏低，所以中间部位属于薄弱地带；凹凸面结合结构使复合片中部可压缩的金刚石粉的量减少，从而增加复合片中部的压力，进而提高复合片性能，延长了使用寿命。2、金刚石层与硬质合金基体凹凸面的结合形状使得金刚石层形成中间薄，边缘厚的圆弧形界面结构，可以有效分散由结合面引起的局部应力集中，并且能有效降低复合片金刚石层轴向拉应力，提高复合片的抗断裂能力。这种界面结构对金刚石层有很好的支撑作用，可显著提高异形结构复合片的抗冲击性与破岩效果。

附图说明