[发明专利]弧形聚晶金刚石复合片及设有该复合片的钻头

说明书

本申请公开一种弧形聚晶金刚石复合片及设有该复合片的钻头，该复合片包括：沿轴向延伸的硬质合金基座，基座在轴向的一端具有第一表面，第一表面不是平面；固定在基座第一表面上的聚晶金刚石层，聚晶金刚石层具有与第一表面相配合的第二表面，第二表面不是平面；聚晶金刚石层具有远离第二表面的第三表面；第三表面上具有脊线，聚晶金刚石层沿脊线延伸，脊线延伸方向与轴向垂直；在垂直于脊线延伸方向且与轴向平行的平面内，第三表面包括第一线条、第二线条和第三线条；第二线条具有中点，脊线由中点组成；第一线条、第三线条与脊线中至少有一条为弧线。本申请所提供的复合片，能够极大增强复合片综合性能，例如抗冲击性能、耐磨性和热稳定性。

技术领域

本申请涉及钻探设备技术领域，尤其涉及一种弧形聚晶金刚石复合片及设有该复合片的钻头。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

聚晶金刚石复合片(PDC)是由聚晶金刚石层与硬质合金基体在高温高压下烧结成的复合材料。由于它既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，同时又兼具硬质合金的强度与抗冲击韧性，故PDC是制造切削刀具、钻井钻头及其他耐磨工具的理想材料，在石油钻探、地质勘探和机械加工等领域中获得了广泛的应用。

常规PDC的金刚石层为平面状，当PDC边缘刮削岩石时，金刚石层边缘所受的旋转冲击和向下的压力，其分力正好沿金刚石平面方向，全部作用在金刚石层上，容易造成金刚石层的崩缺，特别是遇到破碎岩层，钻头抖动等情况，PDC的金刚石层由于结构关系极易从边缘沿平面崩缺，造成PDC较早失效，使PDC的寿命大幅下降。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本申请的目的之一是提供一种弧形聚晶金刚石复合片及设有该复合片的钻头，该复合片能够极大增强复合片综合性能，例如抗冲击性能、耐磨性和热稳定性。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种弧形聚晶金刚石复合片，包括：

沿轴向延伸的硬质合金基座，所述基座在轴向的一端具有第一表面，所述第一表面不是平面；

固定在所述基座第一表面上的聚晶金刚石层，所述聚晶金刚石层具有与所述第一表面相配合的第二表面，所述第二表面不是平面；所述聚晶金刚石层具有远离所述第二表面的第三表面；所述第三表面上具有脊线，所述聚晶金刚石层沿所述脊线延伸，所述脊线延伸方向与所述轴向垂直；在垂直于所述脊线延伸方向且与所述轴向平行的平面内，所述第三表面包括第一线条、第二线条和第三线条，所述第二线条用于连接所述第一线条和第三线条；所述第二线条具有中点，所述脊线由所述中点组成；所述第一线条、第三线条与脊线中至少有一条为弧线。

作为一种优选的实施方式，所述第一线条与所述第三线条向远离所述第二表面的方向凸出；所述第一线条和所述第三线条的曲率在0.1mm^-1以下；所述第二线条为弧线或直线；所述脊线为弧线或直线。

作为一种优选的实施方式，所述第一线条与所述第三线条向靠近所述第二表面的方向凹进；所述第一线条和所述第三线条的曲率在0.1mm^-1以下；所述第二线条为弧线或直线；所述脊线为弧线或直线。

作为一种优选的实施方式，所述第一线条与所述第三线条其中之一向远离所述第二表面的方向凸出，另一线条向靠近所述第二表面的方向凹进；所述第一线条和所述第三线条的曲率在0.1mm^-1以下；所述第二线条为弧线或直线；所述脊线为弧线或直线。

作为一种优选的实施方式，所述第一线条与所述第三线条为直线；所述第二线条为弧线或直线；所述脊线为弧线。