一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基底和设置在硬质合金基底上的聚晶金刚石层，聚晶金刚石层的顶面包括倾斜设置的两个或两个以上的第一刃面，全部的第一刃面相交于聚晶金刚石层的中心且均分聚晶金刚石层的顶面，相连接的两个第一刃面相交并形成第一齿刃；位于第一齿刃的外端处的第一刃面上均设置有向下倾斜的第二刃面，相连接的两个第二刃面相交并形成第二齿刃，且第二齿刃的内侧端点位于第一齿刃上，第二齿刃和第一齿刃在聚晶金刚石层的圆周面上的投影共线，相连接的第二刃面与第一刃面相交并形成第三齿刃。本实用新型专利技术具有高抗冲击性能，能够有效降低蹦齿、脱层等失效风险，避免出现卡钻事故。

【技术实现步骤摘要】
一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片
本技术属于超硬复合片结构设计
，尤其是涉及一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片。
技术介绍
聚晶金刚石复合片（PDC）自问世以来，因其兼顾了金刚石的高硬度、高耐磨以及硬质合金的高抗冲击的性能，被认为是一种理想的钻进材料和切削加工材料。目前，聚晶金刚石复合片在石油、天然气等钻探工程中逐渐替代硬质合金成为主要的钻进材料。目前随着钻探理念的革新，深层位复杂硬质岩层中的能源开采技术取得迅猛发展（如页岩油、深海钻探等），对聚晶金刚石复合片在钻探中的性能提出了更高的要求。目前，钻探行业所用的聚晶金刚石主切削原件一般为平面PCD层、异形非平面PCD层两类。其中异形PDC一般包括单棱齿刃、三棱齿刃等结构。但这两类聚晶金刚石作为主切削原件钻高硬度、坚韧夹层等地层时，由于其抗冲击性依然不足，会出现蹦齿、脱层等失效风险大，严重时造成卡钻事故。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片，具有高抗冲击性能，能够有效降低蹦齿、脱层等失效风险，避免出现卡钻事故。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基底和设置在所述硬质合金基底上的聚晶金刚石层，所述聚晶金刚石层的顶面包括倾斜设置的两个或两个以上的第一刃面，全部的第一刃面相交于所述聚晶金刚石层的中心且均分所述聚晶金刚石层的顶面，相连接的两个第一刃面相交并形成第一齿刃；位于第一齿刃的外端处的第一刃面上均设置有向下倾斜的第二刃面，相连接的两个第二刃面相交并形成第二齿刃，且所述第二齿刃的内侧端点位于所述第一齿刃上，所述第二齿刃和所述第一齿刃在所述聚晶金刚石层的圆周面上的投影共线，相连接的第二刃面与第一刃面相交并形成第三齿刃。进一步地，所述第一刃面为平面或者曲面。进一步地，相邻的两个第一刃面之间的夹角为120°至160°。进一步地，所述第一齿刃为一条楞线或者圆弧过渡面。进一步地，所述第二齿刃的内侧端点位于所述第一齿刃的总长的1/20至1/2处。进一步地，与第二刃面相连接的第一刃面与所述第二刃面之间的夹角为1°至20°。进一步地，所述聚晶金刚石层的外圆上设置有倒角。本技术的有益效果是：本技术针对现有的异形聚晶金刚石复合片采用简单的单棱齿刃或三棱齿刃结构，其作为主切削原件钻高硬度、坚韧夹层等地层时，由于其抗冲击性依然不足，会出现蹦齿、脱层等失效风险大，严重时造成卡钻事故。提供一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片，其包括硬质合金基底和设置在所述硬质合金基底上的聚晶金刚石层，而且所述聚晶金刚石层的顶面包括倾斜设置的两个或两个以上的第一刃面，全部的第一刃面相交于所述聚晶金刚石层的中心且均分所述聚晶金刚石层的顶面，相连接的两个第一刃面相交并形成第一齿刃；而且在位于第一齿刃的外端处的第一刃面上均设置有向下倾斜的第二刃面，相连接的两个第二刃面相交并形成第二齿刃，且所述第二齿刃的内侧端点位于所述第一齿刃上，所述第二齿刃和所述第一齿刃在所述聚晶金刚石层的圆周面上的投影共线，相连接的第二刃面与第一刃面相交并形成第三齿刃。本技术中的聚晶金刚石层的顶面采用异形的非平面结构，在位于第一齿刃的外端处的第一刃面上均设置有向下倾斜的第二刃面，相连接的两个第二刃面相交并形成第二齿刃，且第二齿刃的内侧端点位于第一齿刃上，第二齿刃和第一齿刃在聚晶金刚石层的圆周面上的投影共线；其中第一齿刃相当于现有的异形聚晶金刚石复合片上的单棱齿刃、三棱齿刃或者多棱齿刃，第二齿刃的设置使得第一齿刃与第二齿刃之间呈折线结构，从而在实质上使得原来的直线型的单棱齿刃、三棱齿刃或者多棱齿刃变成非直线结构，大大增加了整体的抗冲击性能。使用本技术进行钻探时，由于复合片齿刃存在折线结构，使得复合片外圆刃口与岩层接触角变小，接触面积增加，更好的分散冲击/磨削应力，由此提高复合片抗冲击性能，避免蹦齿等严重失效。对比传统平齿及一般单棱/多棱齿能够进一步提高钻进平台工作平稳性。附图说明图1为本技术第一种实施方式的结构立体示意图；图2为本技术第一种实施方式的结构主视图。图3为本技术第二种实施方式的结构立体示意图；图4为本技术第二种实施方式的结构主视图；图5为本技术第三种实施方式的结构立体示意图；图6为本技术第三种实施方式的结构主视图；图7为本技术第四种实施方式的结构立体示意图；图8为本技术第四种实施方式的结构主视图；图9为本技术第五种实施方式的结构立体示意图；图10为本技术第五种实施方式的结构主视图；图11为本技术第六种实施方式的结构立体示意图；图12为本技术第六种实施方式的结构主视图；图13为本技术第七种实施方式的结构立体示意图；图14为本技术第七种实施方式的结构主视图；图15为本技术第八种实施方式的结构立体示意图；图16为本技术第八种实施方式的结构主视图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图1至16，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一如图1和图2所示，一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基底100和设置在所述硬质合金基底100上的聚晶金刚石层200，所述聚晶金刚石层200的顶面包括倾斜设置的两个第一刃面201，全部的第一刃面201相交于所述聚晶金刚石层200的中心且均分所述聚晶金刚石层200的顶面，相连接的两个第一刃面201相交并形成第一齿刃202。其中，在位于第一齿刃202的外端处的第一刃面201上均设置有向下倾斜的第二刃面203，相连接的两个第二刃面203相交并形成第二齿刃204，且所述第二齿刃204的内侧端点位于所述第一齿刃202上，所述第二齿刃204和所述第一齿刃202在所述聚晶金刚石层200的圆周面上的投影共线，相连接的第二刃面203与第一刃面201相交并形成第三齿刃205。另外，所述第一刃面201为平面，当然，所述第一刃面201页不局限于为平面，也可以采用曲面。另外，相邻的两个第一刃面201之间的夹角为140°。另外，所述第一齿刃202为一条楞线。另外，所述第二齿刃204的内侧端点位于所述第一齿刃202的总长的1/8处。另外，与第二刃面203相连接的第一刃面201与所述第二刃面203之间的夹角为6°。另外，所述聚晶金刚石层200的外圆上设置有0.3mm*45°的倒角206。该实施例中的聚晶金刚石层200的直径为13.44mm，总高度13.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片，其特征在于：包括硬质合金基底和设置在所述硬质合金基底上的聚晶金刚石层，所述聚晶金刚石层的顶面包括倾斜设置的两个或两个以上的第一刃面，全部的第一刃面相交于所述聚晶金刚石层的中心且均分所述聚晶金刚石层的顶面，相连接的两个第一刃面相交并形成第一齿刃；/n位于第一齿刃的外端处的第一刃面上均设置有向下倾斜的第二刃面，相连接的两个第二刃面相交并形成第二齿刃，且所述第二齿刃的内侧端点位于所述第一齿刃上，所述第二齿刃和所述第一齿刃在所述聚晶金刚石层的圆周面上的投影共线，相连接的第二刃面与第一刃面相交并形成第三齿刃。/n

【技术特征摘要】
1.一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片，其特征在于：包括硬质合金基底和设置在所述硬质合金基底上的聚晶金刚石层，所述聚晶金刚石层的顶面包括倾斜设置的两个或两个以上的第一刃面，全部的第一刃面相交于所述聚晶金刚石层的中心且均分所述聚晶金刚石层的顶面，相连接的两个第一刃面相交并形成第一齿刃；
位于第一齿刃的外端处的第一刃面上均设置有向下倾斜的第二刃面，相连接的两个第二刃面相交并形成第二齿刃，且所述第二齿刃的内侧端点位于所述第一齿刃上，所述第二齿刃和所述第一齿刃在所述聚晶金刚石层的圆周面上的投影共线，相连接的第二刃面与第一刃面相交并形成第三齿刃。


2.根据权利要求1所述的一种异形高抗冲击聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述第一刃面为平面或者曲面。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：万海啸，李新峰，荆留杰，
申请(专利权)人：河南景链新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41