[实用新型]一种高寿命的凸脊型聚晶金刚石复合片

说明书

一种高寿命的凸脊型聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基体及固定于硬质合金基体上的聚晶金刚石层，聚晶金刚石层的端面包括2个或2个以上的切面，每相邻两个切面之间相交形成一条凸脊，聚晶金刚石层的底部外缘部位设有若干个与凸脊的径向边缘相对应的凸出，凸出沿硬质合金基体方向延伸，硬质合金基体对应设有若干与凸出相适配的凹槽。本实用新型在聚晶金刚石层的底部外缘部位设有若干个与凸脊的径向边缘相对应的凸出，而硬质合金基体对应设有若干凹槽。采用凸出与凹槽相互配合的方式，不仅可在兼顾成本情况下，有效增加了聚晶金刚石层工作部位的寿命，而且还可提高聚晶金刚石层的抗冲击韧性。

技术领域

本实用新型涉及超硬材料技术领域，具体地说是指一种高寿命的凸脊型聚晶金刚石复合片。

背景技术

聚晶金刚石复合片（polycrystalline diamond compact， PDC，下面称PDC）是由聚晶金刚石层(PCD-polycristalline diamond，下面称PCD)和硬质合金(tungstencarbide-cobalt)基体在高温高压下烧结而成。它既有金刚石的硬度和耐磨性又有硬质合金的强度和抗冲击韧性，是一种卓越的切削工具与耐磨工具材料。

目前，钻采业钻头用PDC切削元件一般采用平面PCD层和球头形、锥形头等异形PCD层，但是随着钻井深度加深，对钻井工具的效率、耐磨性、抗冲击韧性以及热稳定性等性能提出更高要求。申请公布号为CN 109681125A的中国发明专利公开了一种内凹凸脊形金刚石复合片，包括硬质合金基体和设置在硬质合金基体上端的金刚石复合层，所述的金刚石复合层端面设置有2-6条由径向边缘向端面中部延伸的凸脊，所述的凸脊向上凸起，每条凸脊整条或部分从径向边缘向下倾斜延伸交汇于端面中部，构成内凹的凸脊，在凸脊与径向边缘的交汇处形成正前角切削刃。

该发明虽然可提高了复合片的破碎钻进性能，降低了钻进切削阻力，进而提高金刚石钻头的机械钻速。然而，由于该发明的金刚石复合层设置了凸脊，该金刚石复合片切削工作时容易发生磨损的部位在于凸脊对应的金刚石复合层，并且由径向边缘向内侧倾斜磨损，而由于该发明凸脊对应的金刚石复合层与硬质合金基体的结合面为平面，一旦金刚石复合层的径向边缘完全磨损，则必须更换金刚石复合片，因此，该发明的金刚石复合片使用寿命不高。故我们提供一种高寿命的凸脊型聚晶金刚石复合片。

发明内容

本实用新型提供一种高寿命的凸脊型聚晶金刚石复合片，以解决现有凸脊型金刚石复合片的使用寿命不高等缺点。

本实用新型采用如下技术方案：

一种高寿命的凸脊型聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基体及固定于所述硬质合金基体上的聚晶金刚石层，所述聚晶金刚石层的端面包括2个或2个以上的切面，每相邻两个切面之间相交形成一条凸脊，所述聚晶金刚石层的底部外缘部位设有若干个与所述凸脊的径向边缘相对应的凸出，所述凸出沿所述硬质合金基体方向延伸，所述硬质合金基体对应设有若干与所述凸出相适配的凹槽。

进一步地，所述凸出在纵向上的高度大于0.1mm。

优选地，所述凸出的形状为弧形或类半球状。

进一步地，所述凸出在纵向上的高度由聚晶金刚石层的径向外侧向中部呈逐渐减小。

一种优选地实施方案，所述聚晶金刚石层的端面由两个切面组成，该两个切面之间相交形成一条经过聚晶金刚石层的端面中心的凸脊。

进一步地，所述凸脊的中部向下凹形成一个平台，该平台与两端的凸脊之间以一定弧度过渡连接。

另一种优选地实施方案，所述聚晶金刚石层的端面由三个切面和一个三角形平面组成，所述三角形平面设于聚晶金刚石层的端面中部，每相邻两个切面之间由一个凸脊过渡连接，每个切面与三角形平面之间也由一个凸脊过渡连接。

进一步地，所述切面是弧形面，或者是呈一定角度的斜面，或者是弧形面与切面相结合。