專利名稱：聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油鉆井用的聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片，特別是一種聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒。
聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片是由一層聚晶金剛石層與硬質(zhì)合金基體組成，它是經(jīng)高溫超高壓燒結(jié)工藝制成的復(fù)合材料。由于它既具有天然金剛石的硬度與耐磨性，同時又兼有硬質(zhì)合金的強度，故金剛石復(fù)合片鉆頭在石油、地質(zhì)勘探開采中獲得了廣泛應(yīng)用。常規(guī)產(chǎn)品為平面復(fù)合式，這種齒在使用過程中較易發(fā)生金剛石層脫落現(xiàn)象。為了解決這一問題，CN2221654Y提出了一種在硬質(zhì)合金基體結(jié)合面上開槽的方案，使金剛石鉆齒的耐磨性和耐沖擊性有所提高。CN2293415Y提出在硬質(zhì)合金基體結(jié)合面上加工出兩組槽，即一組槽間距較大的疏槽(寬1.2-2.5mm)和一組槽間距較小的密槽(寬0.1-0.6mm)，兩組槽疏密相間，分布均勻。但是上述兩種方案都是在硬質(zhì)合金基體的結(jié)合面上，加工出均布的槽。金剛石復(fù)合片使用時，是依靠金剛石層切削巖石，硬質(zhì)合金基體起支撐作用。由于金剛石的耐磨性非常高，切削石頭的磨耗比為40-50萬，即切削400-500Kg巖石，僅磨損1g金剛石。所以，使更多體積的金剛石參與切削會有效地提高鉆頭的使用壽命。硬質(zhì)合金復(fù)合片鉆頭使用后的情況顯示，絕大部分復(fù)合片磨損面最多達到其直徑的1/3，上述兩項專利加槽后雖然增加了金剛石的體積，但參與鉆進巖石并在鉆井中損耗的部位，聚晶金剛石的體積增加較少，大部分聚晶金剛石沒有參與切削并發(fā)揮作用。
本實用新型的目的是針對以上的不足而研制的一種聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒，它是在硬質(zhì)合金基體上有凹槽，在凹槽的槽底部及結(jié)合平面上有凹凸槽，凹槽的位置居中并貫穿整個結(jié)合面，其寬度為聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片直徑的1/4-2/3，槽深為0.6-3mm。在使用時，凹槽部位垂直切入巖石。該產(chǎn)品參與切削巖石的聚晶金剛石的體積比中國專利CN2221654Y和CN2293415Y增加了30％-80％，從而可以使該產(chǎn)品的使用壽命提高30-80％。本實用新型不僅在結(jié)合面上有凹凸結(jié)構(gòu)的槽，而且在凹槽的槽底部也有凹凸結(jié)構(gòu)的槽，它可以比現(xiàn)有技術(shù)提高聚晶金剛石層與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合力，減少金剛石層分層脫落現(xiàn)象的發(fā)生。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒，包括聚晶金剛石層1和硬質(zhì)合金基體4，其中，在硬質(zhì)合金基體4一端的中間位置上有凹槽2，聚晶金剛石層1和硬質(zhì)合金基體4的結(jié)合面上有凹凸槽3，在凹槽2的槽底有凹凸槽3。
本實用新型也可以是這樣實現(xiàn)的凹槽2的深度為0.6-3mm，其寬度為硬質(zhì)合金基體4直徑的1/4-2/3；凹凸槽3的寬度為0.2-1mm，深度為0.2-0.5mm。
本實用新型的積極效果是1、該產(chǎn)品不僅在結(jié)合面上有凹凸結(jié)構(gòu)的槽，同時在凹槽的底部也有凹凸結(jié)構(gòu)的槽，使之形成嚙合結(jié)合，從而有效地避免切削齒的金剛石層從硬質(zhì)合金基體上剝離，提高了聚晶金剛石層與硬質(zhì)合金基體的結(jié)合力。
2、該產(chǎn)品增加了切削齒參與鉆進巖石部位的聚晶金剛石的體積，使切削齒的使用壽命較以前技術(shù)增加了30％-80％。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
如
圖1所示，在硬質(zhì)合金基體4一端的中間位置上有凹槽2，凹凸槽3分布在聚晶金剛石層1和硬質(zhì)合金基體4的結(jié)合面上及凹槽2的槽底。實施例1，聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒的直徑為19.05mm，高度為13.2mm，硬質(zhì)合金基體4上的凹槽2的寬度為6.3mm，其深度為0.8mm；凹凸槽3的寬度為0.4mm，槽深為0.3mm。實施例2，聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒的直徑為19.05mm，高度為13.2mm，硬質(zhì)合金基體4上的凹槽2的寬度為9.0mm，其深度為1.0mm；凹凸槽3的寬度為0.5mm，槽深度為0.4mm。
權(quán)利要求1.一種聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒，包括聚晶金剛石層(1)和硬質(zhì)合金基體(4)，其特征是，在硬質(zhì)合金基體(4)一端的中間位置上有凹槽(2)，聚晶金剛石層(1)和硬質(zhì)合金基體(4)的結(jié)合面上有凹凸槽(3)，在凹槽(2)的槽底有凹凸槽(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒，其特征是凹槽(2)的深度為0.6-3mm，其寬度為硬質(zhì)合金基體(4)直徑的1/4-2/3。
3.如權(quán)利要求1所述的聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒，其特征是凹凸槽(3)的寬度為0.2-1mm，深度為0.2-0.5mm。
專利摘要一種聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒,其特征是它包括聚晶金剛石層1和硬質(zhì)合金基體4,在硬質(zhì)合金基體4一端的中間位置上有凹槽2,聚晶金剛石層1和硬質(zhì)合金基體4的結(jié)合面上有凹凸槽3,在凹槽2的槽底有凹凸槽3。凹槽2的寬度為聚晶金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合片直徑的1/4—2/3,槽深為0.6—3mm;凹凸槽3的寬度為0.2—1mm,深度為0.2—0.5mm。該產(chǎn)品減少了金剛石層分層脫落現(xiàn)象的發(fā)生,使切削齒的使用壽命增加了30%—80%。
文檔編號B23P5/00GK2403541SQ00229200
公開日2000年11月1日 申請日期2000年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月1日
發(fā)明者方海江 申請人:河南四方超硬材料有限公司