一种锋利型金刚石复合片制造技术

技术编号:12460126 阅读:131 留言:0更新日期:2015-12-05 15:30
本实用新型专利技术公开一种锋利型金刚石复合片,广泛应用于煤田、地质高速钻进行业。该装置包括在高温高压下烧结而成的硬质合金基材层和附着在硬质合金基材层上的聚晶金刚石层;所述聚晶金刚石层为弧面结构,且在弧顶面上平行设置有若干个凹槽。本实用新型专利技术具有破岩效率高和高抗冲击能力,适用于高速钻进作业,可大大提高钻进效率,降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及超硬材料领域,具体涉及一种锋利型金刚石复合片,广泛应用于煤田、地质高速钻进行业。
技术介绍
金刚石复合片(roc)是由金刚石微粉与硬质合金基体在高温高压条件下烧结而成的超硬复合材料,它既具备金刚石极高的硬度和耐磨性,又具有硬质合金良好的抗冲击韧性,因而被广泛应用于石油钻探、地质勘探、煤田钻采及水井钻进等行业。目前,现有技术的金刚石复合片钻头在高速钻进作业,特别是遇见软硬交错复杂地层时,由于聚晶层自锐性差,钻进时锋利度差,钻进效率较慢,严重制约了金刚石复合片钻头的应用。具体分析有以下两种原因:1、市场上PDC破岩工具上多采用平面状金刚石复合片,这种复合片在钻进初期锋利度较高,破岩速度较快,但是复合片边缘应力过于集中,很容易造成边缘出现崩边现象,而对于钻速要求较高的钻井作业,复合片边缘崩损后锋利度大大降低,导致钻头无法高速钻进,使用寿命有限。2、采用抗冲击性强的弧面型金刚石复合片,虽然可以避免钻头使用中聚晶金刚石边缘受力集中导致的崩边现象,但钻进效率会大大降低。
技术实现思路
本技术的目的正是为了克服现有技术的PDC钻头在进行高速钻进作业时,出现PDC崩边或破岩效率低下的问题而提供一种用于制作钻齿的锋利型金刚石复合片。本技术具有破岩效率尚和尚抗冲击能力,适用于尚速钻进作业,可大大提尚钻进效率,降低生产成本。本技术的目的可通过下述技术措施来实现:本技术的锋利型金刚石复合片包括在高温高压下烧结而成的硬质合金基材层和附着在硬质合金基材层上的聚晶金刚石层;所述聚晶金刚石层为弧面结构,且在弧顶面上平行设置有若干个凹槽。本技术中所述的凹槽的横截面为矩形结构;所述的凹槽的宽度范围为:0.5-2mm,凹槽数量为4_8个,凹槽深度占聚晶金刚石层厚度的10_30%。本技术的有益效果如下:本技术吸取了平面型金刚石复合片直角边缘钻进效率高的特点,将传统的聚晶层改为具有多个凹槽结构的非平面层即弧面结构,使聚晶层内部分布多个类直角边缘,从而使其具有较好的自锐性,改善了传统平面性复合片边缘磨损后锋利度降低的缺点,利用本技术制作的PDC钻头具有钻采效率高的特点,特别适合中硬以上底层的勘探钻采作业,能显著提高生产效率。【附图说明】图1为本技术的主视图。图2为本技术的俯视图。图中序号:1、硬质合金基体层,2、聚晶金刚石层,3、凹槽。【具体实施方式】本技术以下将结合实施例(附图)作进一步描述:如图1、2所示,本技术的锋利型金刚石复合片包括在高温高压下烧结而成的硬质合金基材层I和附着在硬质合金基材层上的聚晶金刚石层2 ;所述聚晶金刚石层2为弧面结构,且在弧顶面上平行设置有若干个凹槽3。本技术中所述的凹槽的横截面为矩形结构;所述的凹槽宽度约0.5-2mm,即凹槽宽度为0.5,Ul.5、2mm中的任意值;所述凹槽数量为4_8个,即凹槽数量为4个、5个、6个、7个、8个中的任意值;凹槽深度占聚晶金刚石层2总厚度的10-30%,即凹槽深度占聚晶金刚石层2总厚度的10%、20%、30%中的任意值。【主权项】1.一种锋利型金刚石复合片,其特征在于:它包括在高温高压下烧结而成的硬质合金基材层和附着在硬质合金基材层上的聚晶金刚石层;所述聚晶金刚石层为弧面结构,且在弧顶面上平行设置有若干个凹槽。2.根据权利要求1所述的锋利型金刚石复合片,其特征在于:所述的凹槽的横截面为矩形结构。3.根据权利要求1或2所述的锋利型金刚石复合片,其特征在于:所述的凹槽的宽度范围为:0.5-2mm,凹槽数量为4_8个,凹槽深度占聚晶金刚石层厚度的10_30%。【专利摘要】本技术公开一种锋利型金刚石复合片,广泛应用于煤田、地质高速钻进行业。该装置包括在高温高压下烧结而成的硬质合金基材层和附着在硬质合金基材层上的聚晶金刚石层;所述聚晶金刚石层为弧面结构,且在弧顶面上平行设置有若干个凹槽。本技术具有破岩效率高和高抗冲击能力,适用于高速钻进作业,可大大提高钻进效率,降低生产成本。【IPC分类】E21B10/46【公开号】CN204827245【申请号】CN201520464253【专利技术人】轩敏杰, 花波波, 陈强, 邓福铭, 王恒 【申请人】河南省亚龙金刚石制品有限公司【公开日】2015年12月2日【申请日】2015年6月27日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锋利型金刚石复合片,其特征在于:它包括在高温高压下烧结而成的硬质合金基材层和附着在硬质合金基材层上的聚晶金刚石层;所述聚晶金刚石层为弧面结构,且在弧顶面上平行设置有若干个凹槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:轩敏杰花波波陈强邓福铭王恒
申请(专利权)人:河南省亚龙金刚石制品有限公司
类型:新型
国别省市:河南;41

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