一种多切削刃金刚石复合片制造技术

本发明专利技术涉及一种多切削刃金刚石复合片，包括柱形硬质合金基体和金刚石复合层，所述的金刚石复合层设置在硬质合金基体的一端，两者相联成一体，其特征在于所述的金刚石复合层端面边缘设置有2种或2种以上不同的倒角，以形成不同的切削刃。本发明专利技术通过在金刚石复合层端面边缘设置不同的倒角，形成金刚石复合片端面周向的多切削刃，实现同一复合片不同边缘具有不同的攻击能力及抗冲击能力。由于金刚石复合层端面边缘倒角形成复合片的多种不同性能的切削刃，使得同一金刚石复合片能应对不同地层钻进需求，将其合理的布设于金刚石钻头上，可使金刚石钻头适应复杂地层的钻进需求。刚石钻头适应复杂地层的钻进需求。刚石钻头适应复杂地层的钻进需求。

【技术实现步骤摘要】
一种多切削刃金刚石复合片


[0001]本专利技术涉及一种多切削刃金刚石复合片，用作金刚石钻头的切削元件，属于石油钻探工具


技术介绍

[0002]上世纪80年代开始，金刚石钻头被广泛地用于石油天然气钻井工程。金刚石钻头主要由钻头体和切削元件构成，金刚石钻头根据切削元件分成三类：PDC(聚晶金刚石)钻头、TSP(热稳定聚晶金刚石)钻头及天然金刚石钻头。PDC钻头主要用于软至中硬地层钻进，经过不断的技术进步，PDC钻头的适用范围越来越广，具有较好的经济价值。TSP钻头主要用于中硬至极硬地层钻进。目前，石油天然气钻井工程中深井作业逐步增多，钻遇的地层也越来越复杂。
[0003]金刚石复合片由柱形硬质合金基体和金刚石复合层构成，金刚石复合层端面边缘倒角形成复合片的切削刃，金刚石钻头在钻进过程中，不同的区域钻遇的地层不一样，所需要复合片的攻击性与抗冲击能力不一样，而现有的复合片切削刃倒角都是单一的倒角结构，难以适应复杂地层的钻进需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种多切削刃金刚石复合片，使其能适应不同的地层的钻进需求。
[0005]本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括柱形硬质合金基体和金刚石复合层，所述的金刚石复合层设置在硬质合金基体的一端，两者相联成一体，其特征在于所述的金刚石复合层端面边缘设置有2种或2种以上不同的倒角，以形成不同的切削刃。
[0006]按上述技术方案，所述金刚石复合层端面边缘有2～4种不同的倒角，以形成2～4种不同的切削刃。
[0007]按上述技术方案，所述的倒角坡面为斜面倒角、弯折面倒角、曲面倒角的一种或几种。
[0008]按上述技术方案，所述的斜面倒角的坡面与金刚石复合层端平面的夹角为20～70
°
，所述的金刚石复合层端平面与柱形硬质合金基体轴线相垂直。
[0009]按上述技术方案，所述的曲面倒角为曲率半径不同的圆弧倒角。
[0010]按上述技术方案，所述倒角的单边径向深度为0.2～5mm。
[0011]按上述技术方案，所述的不同倒角沿周向布设且首尾相接，每个倒角对应一个圆心角。
[0012]按上述技术方案，所述金刚石复合层端面为平面、内凹面或外凸面。
[0013]按上述技术方案，所述的金刚石复合层的径向截面与硬质合金基体径向截面相同，为圆形或椭圆形或正多边形。
[0014]按上述技术方案，所述的硬质合金基体与金刚石复合层之间的粘结面为平面、凹
凸块面或沟槽面。
[0015]按上述技术方案，所述的金刚石复合层为聚晶金刚石复合层或热稳定聚晶金刚石复合层。
[0016]本专利技术的有益效果在于：1、通过在金刚石复合层端面边缘设置不同的倒角，形成金刚石复合片端面周向的多切削刃，实现同一复合片不同边缘具有不同的攻击能力及抗冲击能力。2、由于金刚石复合层端面边缘倒角形成复合片的多种不同性能的切削刃，使得同一金刚石复合片能应对不同地层钻进需求，将其合理的布设于金刚石钻头上，可使金刚石钻头适应复杂地层的钻进需求。
附图说明
[0017]图1和图2分别是本专利技术实施例一的俯视图和正视图。
[0018]图3和图4分别是本专利技术实施例二的俯视图和正视图。
[0019]图5和图6分别是本专利技术实施例三的俯视图和正视图。
[0020]图7和图8分别是本专利技术实施例四的俯视图和正视图。
[0021]图9和图10分别是本专利技术实施例五的俯视图和正视图。
[0022]图11至图12分别是本专利技术实施例六的的俯视图和A
‑
A旋转剖视图。
[0023]图13至图14分别是本专利技术实施例七的的俯视图和A
‑
A旋转剖视图。
具体实施方式
[0024]下面将结合实施例进一步阐明本专利技术的内容。
[0025]实施例一如图1至图2所示，包括金刚石复合层101和硬质合金基体102，所述金刚石复合层端面为平面，所述的金刚石复合层为聚晶金刚石复合层，金刚石复合层和硬质合金基体通过超高温高压烧结相联成一体，所述的金刚石复合层端面边缘设置4个倒角103、104、105、106，每个倒角对应的圆心角各占90
°
(Л/2)，4个倒角有两种不同结构倒角，其中2个倒角103、105结构相同，为单边径向深度0.4mm的45
°
斜面倒角，相同结构倒角相隔90
°
对称分布，另2个倒角104、106结构相同，为单边径向深度0.3mm的45
°
斜面倒角，各倒角沿周向布设且首尾相接，各倒角之间平滑过渡。形成不同的切削刃。本实施例金刚石复合片径向截面为圆形，直径为15.8mm，圆柱高度13.2mm。
[0026]实施例二如图3至图4所示，其与实施例一不同之处在于设有三种结构的倒角，倒角为4个，其中2个倒角204、206结构相同，为单边径向深度0.4mm的45
°
斜面倒角，相同结构倒角相隔90
°
对称分布，另一倒角203为单边径向深度0.3mm的45
°
斜面倒角，左前位的倒角205为单边径向深度0.5mm的45
°
斜面倒角。其它结构与实施例一相同。
[0027]实施例三如图5至图6所示，设有3个倒角，每个倒角对应的圆心角各占120
°
，沿周向均布，3个倒角为三种结构倒角，其中一个倒角303为单边径向深度0.5mm的45
°
斜面倒角，另一倒角304为单边径向深度0.3mm的45
°
斜面倒角，第三个倒角305为单边径向深度0.4mm的45
°
斜面倒角。3个倒角沿周向布设且首尾相接。其它结构与实施例一相同。
[0028]实施例四如图7至图8所示，其与实施例一的不同之处在于其中2个倒角403、405结构相同，为单边径向深度0.5mm的45
°
斜面倒角，另2个倒角404、406结构相同，为曲率半径0.5mm的圆弧倒角。其它结构与实施例一相同。
[0029]实施例五如图9至图10所示，其与实施例一不同之处在于其中2个对应分布的倒角503、505结构相同，为单边径向深度0.3mm的45
°
斜面倒角，2个倒角对应的圆心角相同，各为α＝52
°
，另2个对应分布的倒角504、506结构相同，为单边径向深度0.5mm的45
°
斜面倒角，2个倒角对应的圆心角相同，各为β＝128
°
。
[0030]实施例六如图11至图12所示，其与实施例五的不同之处在于其中2个对应分布的倒角603、605结构相同，为单边径向深度2.4mm的斜面倒角，斜面倒角的坡面与金刚石复合层端平面的夹角为γ＝22.5
°
，2个倒角对应的圆心角相同，各为δ1＝δ3＝52
°
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多切削刃金刚石复合片，包括柱形硬质合金基体和金刚石复合层，所述的金刚石复合层设置在硬质合金基体的一端，两者相联成一体，其特征在于所述的金刚石复合层端面边缘设置有2种或2种以上不同的倒角，以形成不同的切削刃。2.按权利要求1所述的多切削刃金刚石复合片，其特征在于所述金刚石复合层端面边缘有2～4种不同的倒角，以形成2～4种不同的切削刃。3.按权利要求1或2所述的多切削刃金刚石复合片，其特征在于所述的倒角坡面为斜面倒角、弯折面倒角、曲面倒角的一种或几种。4.按权利要求3所述的多切削刃金刚石复合片，其特征在于所述的斜面倒角的坡面与金刚石复合层端平面的夹角为20～70
°
，所述的金刚石复合层端平面与柱形硬质合金基体轴线相垂直。5.按权利要求3所述的多切削刃金刚石复合片，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，涂关富，
申请(专利权)人：中石化石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：