專利名稱：齒面金剛石復(fù)合片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于超硬材料領(lǐng)域，具體涉及一種金剛石-硬質(zhì)合金 復(fù)合片，簡(jiǎn)稱金剛石復(fù)合片。
技術(shù)背景金剛石復(fù)合片是將金剛石粉末添加一定的結(jié)合劑與硬質(zhì)合金基 體組裝在一起后，在專用金剛石液壓機(jī)上在超高壓高溫條件下燒結(jié)制 得。它由一層多晶金剛石層和硬質(zhì)合金基體層構(gòu)成。由于多晶金剛石 層硬度高、耐磨性好，加上硬質(zhì)合金基體的良好韌性和可焊性，使其 在石油鉆探、地質(zhì)鉆探及煤田開采應(yīng)用中成為目前最優(yōu)秀、最有發(fā)展 前途的鉆頭鉆齒。目前金剛石復(fù)合片鉆齒的金剛石端面都是平面、球面或弧形面。 用這些金剛石復(fù)合片鉆齒做成鉆頭，在鉆井初期由于鉆齒的著力點(diǎn) 小，鉆頭的鉆進(jìn)速度比較快。隨著鉆齒端面工作部位由平面、球面或 圓弧面被磨損成平面，鉆齒與巖石的接觸面積也在加大，表現(xiàn)為鉆頭 越來越鈍，鉆頭的鉆進(jìn)速度變慢。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有金剛石復(fù)合片存在的上述問題， 提供一種能改善破巖效率、提高鉆頭的鉆進(jìn)速度的齒面金剛石復(fù)合片。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括金剛石層和硬 質(zhì)合金基體層，在所述金剛石層的端面設(shè)有曲面排齒結(jié)構(gòu)，曲面排齒 結(jié)構(gòu)包括齒及齒間的溝槽。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于本實(shí)用新型在焊接金剛石復(fù)合片鉆 頭時(shí)應(yīng)使金剛石層端面上的曲面排齒結(jié)構(gòu)的溝槽方向指向巖石面，在 鉆巖工作中金剛石層端面上的曲面排齒結(jié)構(gòu)成為工作部位，曲面排齒 結(jié)構(gòu)的一排"牙齒"成為刃口，這排齒的切巖能力和效果要遠(yuǎn)勝過現(xiàn) 有無齒的金剛石復(fù)合片鉆齒，而且這種效果可以一直保持到整個(gè)鉆齒 失效，所以采用本實(shí)用新型的金剛石復(fù)合片做成的鉆頭，可以明顯改 進(jìn)鉆齒的破巖效率，大大提高鉆頭的鉆進(jìn)速度。

圖l是實(shí)施例一的立體圖。圖2是實(shí)施例一的俯視結(jié)構(gòu)圖。圖3是實(shí)施例一的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。圖4是圖3的A-A剖視圖。 圖5是實(shí)施例二的立體圖。 圖6是實(shí)施例三的立體圖。 圖7是實(shí)施例四的立體圖。 圖8是實(shí)施例五的立體圖。 圖9是實(shí)施例六的立體圖。
具體實(shí)施方式
如圖l、圖2和圖3所示，實(shí)施例一由金剛石層1和硬質(zhì)合金基體層2組合而成，金剛石層1的端面由曲面排齒結(jié)構(gòu)和平面4組合而 成，其中曲面排齒結(jié)構(gòu)占金剛石層1端面直徑的二分之一，這種組合 形的金剛石層端面，以曲面排齒結(jié)構(gòu)完成鉆削工作，而平面部分有利 于巖石屑的排開，實(shí)施例一的曲面排齒結(jié)構(gòu)主要是由齒3及齒間的溝 槽3連接而成，每個(gè)溝槽3與金剛石層1端面的平面4的接合處設(shè)有 一個(gè)45。傾角的小斜面6如圖4所示，小斜面6有利于排屑，很重要。 上述小斜面的傾角一般在10°-45。之間。如圖5所示，實(shí)施例二與實(shí)施例一的不同之處在于實(shí)施例一中 曲面排齒結(jié)構(gòu)的齒3和溝槽5的截面形狀為三角形，而實(shí)施例二中曲 面排齒結(jié)構(gòu)的齒7和溝槽的截面形狀為波浪形。實(shí)施例一和實(shí)施例二中金剛石層的端面均為組合型，由曲面排齒 結(jié)構(gòu)和平面組合而成。在這種金剛石層端面組合型的金剛石復(fù)合片 中，曲面排齒結(jié)構(gòu)從邊緣起一般占金剛石層端面直徑的六分之一至二 分之一。本實(shí)用新型還可在金剛石層的整個(gè)端面設(shè)有曲面排齒結(jié)構(gòu)，例如 實(shí)施例三至實(shí)施例六，實(shí)施例三至實(shí)施例六它們之間的區(qū)別僅在于曲 面排齒結(jié)構(gòu)的齒和溝槽的形狀不同如圖6所示，實(shí)施例三中曲面排 齒結(jié)構(gòu)的齒8和溝槽的形狀為三角形；如圖7所示，實(shí)施例四中曲面 排齒結(jié)構(gòu)的齒9和溝槽的形狀為梯形；如圖8所示，實(shí)施例五中曲面 排齒結(jié)構(gòu)的齒IO和溝槽的形狀為波浪形；如圖9所示，實(shí)施例六中曲面排齒結(jié)構(gòu)的齒11和溝槽的形狀為方形。 如上所述，本實(shí)用新型中曲面排齒結(jié)構(gòu)的齒或溝槽的截面形狀可 以采用三角形或梯形或方形或圓弧形或波浪形，或其它形狀，齒和溝 槽的形狀可以相同，也可以不同，同一個(gè)金剛石復(fù)合片中各個(gè)齒的形 狀可以相同或不相同，各個(gè)溝槽的形狀也可以相同或不相同，可以由 上述兩種或兩種以上形狀進(jìn)行組合。本實(shí)用新型可在金剛石層與硬質(zhì)合金基體層的結(jié)合面上采用各 種形狀的齒形結(jié)構(gòu)，該內(nèi)界面的齒形結(jié)構(gòu)的溝槽的方向最好與金剛石 層端面的曲面排齒結(jié)構(gòu)的溝槽方向垂直。
權(quán)利要求1.一種齒面金剛石復(fù)合片，包括金剛石層和硬質(zhì)合金基體層，其特征在于在所述金剛石層的端面設(shè)有曲面排齒結(jié)構(gòu)，曲面排齒結(jié)構(gòu)包括齒及齒間的溝槽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒面金剛石復(fù)合片，其特征在于在 所述金剛石層的整個(gè)端面設(shè)有曲面排齒結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒面金剛石復(fù)合片，其特征在于在 所述金剛石層的部分端面設(shè)有曲面排齒結(jié)構(gòu)，金剛石層的端面由曲面 排齒結(jié)構(gòu)和平面組合而成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的齒面金剛石復(fù)合片，其特征在于所 述曲面排齒結(jié)構(gòu)的每個(gè)溝槽與所述平面的接合處設(shè)有一個(gè)10°-45°傾 角的斜面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的齒面金剛石復(fù)合片，其特征在于:所述曲面排齒結(jié)構(gòu)從邊緣起占金剛石層端面直徑的六分之一至二分之一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的齒面金剛石復(fù)合片，其特征在于在所述金剛石層與硬質(zhì)合金基體層的結(jié)合面上采用齒形結(jié)構(gòu)，該內(nèi)界面齒形結(jié)構(gòu)的溝槽的方向與金剛石層端面的曲面排齒結(jié) 構(gòu)的溝槽方向垂直。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任 一權(quán)利要求所述的齒面金剛石復(fù)合片，其特征在于所述曲面排齒結(jié)構(gòu)的齒或溝槽的截面形狀為三角形或梯 形或方形或圓弧形或波浪形，各個(gè)齒的形狀相同或不相同，各個(gè)溝槽 的形狀相同或不相同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5任一權(quán)利要求所述的齒面金剛石復(fù)合片，其 特征在于所述曲面排齒結(jié)構(gòu)的齒或溝槽的截面形狀為三角形或梯形 或方形或圓弧形或波浪形，各個(gè)齒的形狀相同或不相同，各個(gè)溝槽的 形狀相同或不相同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6任一權(quán)利要求所述的齒面金剛石復(fù)合片，其 特征在于所述曲面排齒結(jié)構(gòu)的齒或溝槽的截面形狀為三角形或梯形 或方形或圓弧形或波浪形，各個(gè)齒的形狀相同或不相同，各個(gè)溝槽的 形狀相同或不相同。
專利摘要本實(shí)用新型為一種齒面金剛石復(fù)合片，包括金剛石層和硬質(zhì)合金基體層，在所述金剛石層的端面設(shè)有曲面排齒結(jié)構(gòu)，曲面排齒結(jié)構(gòu)包括齒及齒間的溝槽。采用本實(shí)用新型的金剛石復(fù)合片做成的鉆頭，可以明顯改進(jìn)鉆齒的破巖效率，大大提高鉆頭的鉆進(jìn)速度。
文檔編號(hào)B32B5/00GK201024900SQ20062001604
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者李尚劼 申請(qǐng)人:深圳市海明潤(rùn)實(shí)業(yè)有限公司