[实用新型]多槽金刚石复合片及锚杆钻头、无芯钻头、取芯钻头

说明书

本实用新型涉及一种多槽金刚石复合片及锚杆钻头、无芯钻头、取芯钻头，金刚石复合片包括硬质合金基体和金刚石层，所述的金刚石层通过高温高压烧结在硬质合金基体上，金刚石层的底端面为与硬质合金层结合的平面，金刚石层的切削端端面为圆台状的鼓型面，在金刚石层切削端端面的边沿上设有若干个相邻分布的分隔槽，相邻的分隔槽之间形成切削刃，本实用新型的金刚石层的边沿设有分隔槽，使金刚石的边沿形成多个锯齿状的切削刃，这些分隔槽阻止了裂纹在整个金刚石层的扩展，在经受相同大小的冲击时，金刚石层脱落面积大幅度减少，大大增加了金刚石复合片的使用寿命，同时，分隔槽之间的切削刃释放了金刚石层中的内应力，防止金刚石层与基体出现分层。

技术领域

本实用新型涉及矿用钻头的技术领域，特别涉及一种多槽金刚石复合片及锚杆钻头、无芯钻头、取芯钻头。

背景技术

金刚石复合片是由金刚石层与硬质合金基体在高温高压条件下合成的复合材料，金刚石层具有硬度高，耐磨性好的特点，而硬质合金又从整体上提高了复合材料的柔韧性和可焊性，这种材料被大量用于制造石油地质钻头的切削齿，由于在井下使用时，硬质合金总是先于金刚石层磨损，所以金刚石硬质合金复合片始终保持良好的自锐性，施加很低的钻压力就能得到较高的机械钻速，但是在使用中，由于复杂地质条件对金刚石硬质合金复合片的影响，金刚石硬质合金复合片有时会开裂，大大降低复合片的使用寿命，这种开裂可能发生在硬质合金层或者硬质合金层与金刚石层的界面，也可能发生在金刚石层。硬质合金层的开裂可通过增加硬质合金的强韧化等方法来解决，硬质合金层与金刚石层的界面的开裂问题，主要是由于硬质合金与金刚石的热膨胀系数相差较大，存在较大的内应力以及硬质合金层与金刚石层结合力较小等原因造成，解决方法包括在硬质合金层上刻槽以便增加与金刚石层的结合力调节硬质合金层与金刚石层的厚度比例等等。而金刚石层的破裂，则是由微裂纹开始，钻头在掘进过程中，由于地质结构变化，金刚石层的掘进面会不断受到不均衡的冲击力，这会导致在金刚石层，特别是金刚石层边界出现微小的裂纹，这些裂纹会不断扩展，直到贯穿整个金刚石层，或者裂纹延伸到金刚石层表面或硬质合金层中，造成大面积的金刚石层或者连接有硬质合金层的金刚石层从金刚石硬质合金复合片脱落，使之失效。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种多槽金刚石复合片及锚杆钻头、无芯钻头、取芯钻头。

具体内容如下：多槽金刚石复合片，包括硬质合金基体和金刚石层，其特征是，所述的金刚石层通过高温高压烧结在硬质合金基体上，金刚石层的底端面为与硬质合金层结合的平面，金刚石层的切削端端面为圆台状的鼓型面，在金刚石层切削端端面的边沿上设有若干个相邻分布的分隔槽，相邻的分隔槽之间形成切削刃，该切削刃所对应的圆心角为α，且α≥20°。

优选的，所述的分隔槽为自金刚石层的圆周面沿径向向内切除形成斜坡型的矩形槽或梯形槽，且该矩形槽或梯形槽在金刚石层的圆周面上形成的宽度为L，且L≥0.5mm，该矩形槽或梯形槽的斜坡面与金刚石层底端面之间的夹角为β，且β≤60°。

优选的，所述的分隔槽为自金刚石层的圆周面偏离径向向内切除形成斜坡型的矩形槽或梯形槽，且该矩形槽或梯形槽在金刚石层的圆周面上形成的宽度为M，且M≥0.5mm，该矩形槽或梯形槽的斜坡面与金刚石层底端面之间的夹角为δ，且δ≤60°。

优选的，所述分隔槽为自金刚石层的底部端面向上贯穿切除形成的矩形槽或梯形槽，且该矩形槽或梯形槽在金刚石层的圆周面上形成的宽度为N，且N≥0.5mm，该矩形槽或梯形槽的深度为H，且H≥1mm。