一种粉料压头、复合片组装工装及复合片制造技术

技术编号:41054235 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-23 21:53
本技术公开了一种粉料压头、复合片组装工装及复合片,属于聚晶金刚石复合片技术领域。该粉料压头,包括压头主体,压头主体具有压装粉料的压装端面,压装端面上设有起伏结构。该复合片组装工装,包括上述的粉料压头。该复合片,包括多层材料层,相邻两层材料层之间成型有与上述的粉料压头的起伏结构对应的起伏结合面。本技术利用粉料压头上的起伏结构,使复合片的相邻的两层材料层之间形成起伏结合面,有效增大相邻两层材料层之间的接触面积,增强相邻两层材料层之间的结合强度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于聚晶金刚石复合片,特别是涉及一种粉料压头、复合片组装工装及复合片


技术介绍

1、聚晶金刚石复合片是采用金刚石微粉与硬质合金衬底在高压高温条件下烧结而成,具有硬度高、耐磨性好以及抗冲击韧性良好等优异的力学性能,是制造耐磨工具的理想材料,广泛应用于石油、地质钻探等领域。

2、为了进一步提高聚晶金刚石复合片的性能,可使用多层不同成分的粉料进行复合烧结,例如授权公告号为cn106735246b、授权公告日为2019年5月10日的中国专利技术专利公开了一种多层聚晶金刚石复合片及其制备方法。其中多层聚晶金刚石复合片包括由下到上依次设置的硬质合金基体、聚晶金刚石层、碳化钨复合材料层及硬质合金保护层,通过设计多层不同种类材料及硬度梯度,可以有效提高聚晶金刚石复合片的强度和耐磨性。多层聚晶金刚石复合片的制备方法还公开了不同成分的粉料的填装方式:先将硬质合金基体放入圆柱形钽杯中,倒入金刚石混合料并刮平,再在金刚石混合料表面倒入碳化钨混合料慢慢摊平,然后放入硬质合金基体并扣上钽杯盖,得到复合体组件结构。

3、上述技术方案中,不同成分的粉料最终在高温高压下会烧结形成材料层,各材料层通过烧结连接在一起,但是由于各材料层之间的连接面为平面,抗剪切的能力较弱,在冲击作用下或在聚晶金刚石复合片内部应力集中的作用下容易出现脱层现象。


技术实现思路

1、本技术的目的之一在于提供一种粉料压头,以解决现有技术中聚晶金刚石复合片的粉料层之间因平面接触而导致的结合强度低的技术问题。

2、本技术的另一目的在于提供一种复合片组装工装,以解决上述技术问题。

3、本技术的另一目的在于提供一种复合片,以解决上述技术问题。

4、为实现上述目的,本技术所提供的粉料压头的技术方案是:

5、一种粉料压头,包括压头主体,所述压头主体具有压装粉料的压装端面,所述压装端面上设有起伏结构。

6、有益效果是:上述技术方案是对现有技术的进一步改进。起伏结构能够有效增大压装端面的表面积,在聚晶金刚石复合片生产的过程中,用该粉料压头压实粉末状的材料层原料,会使相邻两层材料层的界面形成上下起伏的结构,增大相邻两层材料层之间的接触面积,增强相邻两层材料层之间的结合强度,提高聚晶金刚石复合片的抗冲击性。

7、作为进一步地改进,所述起伏结构包括至少一条凸条。

8、有益效果是:凸条能够增大压装端面的表面积,且制造方便。

9、作为进一步地改进,所述凸条为圆弧延伸的结构,且凸条数量为两条以上时同心设置。

10、有益效果是:圆弧形结构的凸条便于制造,且能够在压装端面上的各个方向均形成起伏状。

11、作为进一步地改进,所述凸条的顶部为弧形结构,所述凸条的根部与压装端面之间平滑过渡。

12、有益效果是:能够避免出现尖角的结构,防止在生产的聚晶金刚石复合片中产生应力集中现象。

13、作为进一步地改进,所述起伏结构还包括位于压装端面中部的平台。

14、有益效果是:由于凸条为同心的圆弧状结构,因此在靠近压装端面的中部的位置,凸条的曲率半径越来越小,容易在聚晶金刚石复合片的相邻的材料层的界面上形成尖端造成应力集中,留出的平台能够有效防止上述情况的发生。

15、作为进一步地改进,所述平台的直径小于等于8mm。

16、有益效果是:平台的直径保留在0-8mm的范围内,能够避免产生应力集中。

17、作为进一步地改进,所述起伏结构的最高点至最低点的高度差在0.3-0.7mm范围内。

18、有益效果是:能够使起伏结构的最高点至最低点的高度差相对于聚晶金刚石复合片的单层的材料层的厚度保持在合理的范围内。

19、作为进一步地改进,所述压装端面的边缘处为平面结构。

20、有益效果是:能够避免聚晶金刚石复合片材料层的边缘处厚度减薄影响其强度。

21、为实现上述目的,本技术所提供的复合片组装工装的技术方案是:

22、一种复合片组装工装,包括粉料压头,粉料压头包括压头主体,所述压头主体具有压装粉料的压装端面,所述压装端面上设有起伏结构。

23、有益效果是:利用上述的粉料压头压实粉末状的原料,能够使聚晶金刚石复合片相邻两层材料层的界面形成上下起伏的结构,增大相邻两层材料层之间的接触面积,增强相邻两层材料层之间的结合强度,提高聚晶金刚石复合片的抗冲击性。

24、作为进一步地改进,所述起伏结构包括至少一条凸条。

25、有益效果是:凸条能够增大压装端面的表面积,且制造方便。

26、作为进一步地改进,所述凸条为圆弧延伸的结构,且凸条数量为两条以上时同心设置。

27、有益效果是:圆弧形结构的凸条便于制造,且能够在压装端面上的各个方向均形成起伏状。

28、作为进一步地改进,所述凸条的顶部为弧形结构,所述凸条的根部与压装端面之间平滑过渡。

29、有益效果是:能够避免出现尖角的结构,防止在生产的聚晶金刚石复合片中产生应力集中现象。

30、作为进一步地改进,所述起伏结构还包括位于压装端面中部的平台。

31、有益效果是:由于凸条为同心的圆弧状结构,因此在靠近压装端面的中部的位置,凸条的曲率半径越来越小,容易在聚晶金刚石复合片的相邻的材料层的界面上形成尖端造成应力集中,留出的平台能够有效防止上述情况的发生。

32、作为进一步地改进,所述平台的直径小于等于8mm。

33、有益效果是:平台的直径保留在0-8mm的范围内,能够避免产生应力集中。

34、作为进一步地改进,所述起伏结构的最高点至最低点的高度差在0.3-0.7mm范围内。

35、有益效果是:能够使起伏结构的最高点至最低点的高度差相对于聚晶金刚石复合片的单层的材料层的厚度保持在合理的范围内。

36、作为进一步地改进,所述压装端面的边缘处为平面结构。

37、有益效果是:能够避免聚晶金刚石复合片材料层的边缘处厚度减薄影响其强度。

38、为实现上述目的,本技术所提供的复合片的技术方案是:

39、一种复合片,包括至少两层材料层,相邻两层材料层之间成型有与粉料压头的起伏结构对应的起伏结合面。

40、有益效果是:起伏结合面能够有效增大相邻两层材料层之间的接触面积,增强相邻两层材料层之间的结合强度,提高聚晶金刚石复合片的抗冲击性。

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【技术保护点】

1.一种粉料压头,包括使用时放入金属杯中以压实粉末原料且在使用后取出的压头主体,所述压头主体具有压装粉料的压装端面,其特征是,所述压装端面上设有起伏结构,起伏结构用于使复合片中除硬质合金衬底之外的多层材料层之间的界面形成起伏结合面。

2.根据权利要求1所述的粉料压头,其特征是,所述起伏结构包括至少一条凸条。

3.根据权利要求2所述的粉料压头,其特征是,所述凸条为圆弧延伸的结构,且凸条数量为两条以上时同心设置。

4.根据权利要求2或3所述的粉料压头,其特征是,所述凸条的顶部为弧形结构,所述凸条的根部与压装端面之间平滑过渡。

5.根据权利要求3所述的粉料压头,其特征是,所述起伏结构还包括位于压装端面中部的平台。

6.根据权利要求5所述的粉料压头,其特征是,所述平台的直径小于等于8mm。

7.根据权利要求1-3任一项所述的粉料压头,其特征是,所述起伏结构的最高点至最低点的高度差在0.3-0.7mm范围内。

8.根据权利要求1-3任一项所述的粉料压头,其特征是,所述压装端面的边缘处为平面结构。

>9.一种复合片组装工装,其特征是,包括权利要求1-8任一项所述的粉料压头。

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【技术特征摘要】

1.一种粉料压头,包括使用时放入金属杯中以压实粉末原料且在使用后取出的压头主体,所述压头主体具有压装粉料的压装端面,其特征是,所述压装端面上设有起伏结构,起伏结构用于使复合片中除硬质合金衬底之外的多层材料层之间的界面形成起伏结合面。

2.根据权利要求1所述的粉料压头,其特征是,所述起伏结构包括至少一条凸条。

3.根据权利要求2所述的粉料压头,其特征是,所述凸条为圆弧延伸的结构,且凸条数量为两条以上时同心设置。

4.根据权利要求2或3所述的粉料压头,其特征是,所述凸条的顶部为弧形结构,所述凸条的根...

【专利技术属性】
技术研发人员:耿菖健李锦程刘慧苹
申请(专利权)人:河南四方达超硬材料股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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