【技术实现步骤摘要】
本技术属于超硬复合材料，其主要涉及煤矿开采、工程掘进、石油钻探等领域，尤其涉及一种高性能的新型聚晶金刚石复合片。
技术介绍
1、现有聚晶金刚石复合片由硬质合金基底和聚晶金刚石层组成，硬质合金基底的顶面为平面，但是硬质合金基底同聚晶金刚石层的界面一般不是平面，而是相互镶嵌。这是因为硬质合金基底的平面顶端往往会设计成凸起型花槽，目的为增加硬质合金基底和聚晶金刚石层的结合面积，提高把持力。
2、虽然目前，聚晶金刚石复合片的形状不再局限于平面，有屋脊型、平顶锥型、三棱型等，但硬质合金基底仍然是采用在平面顶端设置凸起型花槽的结构来实现，而且凸起型花槽最高点在的面也是平面，这种结构存在的缺陷用以下分析来展示：将常规的聚晶金刚石复合片焊接至钻具，以15°-20°仰角切削岩石，其工作状态如图1所示。聚晶金刚石层，即pcd层受到岩石给与的切削力f，切削力f在复合片轴向分力f1、复合片径向分力f2。因硬质合金基体槽型为平面结构，故界面处pcd轴向所受压强σ1=f1/s1，径向所受压强σ2=f2/s2。
3、因硬质合金槽型的平面结构，轴向面积s1、径向面积s2面积不足，往往导致复合片工作时界面处pcd层所受压强大，易造成pcd层崩片、脱层失效。此类失效往往造成钻具无法正常工作，严重时造成卡钻、钻具损坏等事故。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中描述的不足，本技术提供一种新型聚晶金刚石复合片，硬质合金基体顶面自身不再是平面结构，提高复合片的抗冲击性能，延长复合片的使用寿命。>
2、本技术所采用的技术方案为：
3、一种新型聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石层和硬质合金基底层，所述硬质合金基底层的顶面为凸面i，且凸面i上设置有槽型结构，聚晶金刚石层的顶面为平面。将硬质合金基底层顶面设置成凸面，在凸面上在设置槽型结构增加与聚晶金刚石层的接触面积，凸面增大复合片在径向和轴向上的接触面积，降低复合片界面 pcd层在工作时所受的压强。
4、作为本技术的一种优选方案，所述凸面i为弧形面、平顶弧面或平顶锥形面。优选使用这三种凸面形状，当然其他凸面形状也可以。
5、作为本技术的一种优选方案，所述槽型结构包括凸起结构和/或凹槽结构；所述凸起结构为环形凸起、台阶、凸点中至少一种；所述凹槽结构为凹槽。对于硬质合金基底层顶面为凸面的结构，槽型结构具体的设置可以根据实际生产进行改变，只要能够增大聚晶金刚石层和硬质合金基底层的接触面积即可，当然所设置的槽型结构最高点所在的面既可以是平面也可以是非平面，非平面是可以是与凸面i相同的形状也可以是不同的形状。
6、作为本技术的优选方案，一种新型聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石层和硬质合金基底层，所述硬质合金基底层的顶面为凸面i；聚晶金刚石层的顶面为凸面ii；凸面i上设置有槽型结构，所述的槽型结构为凹槽结构或凸凹混合结构。当硬质合金基底层顶面为凸面，聚晶金刚石层的顶面也为凸面时，硬质合金基底层所设置的槽型结构可以是单独的凹槽结构，也可以是凹槽和凸块结合设置构成的凹凸混合结构。硬质合金基底层顶面的凸面结构增大了复合片径向面积和轴向面积，降低复合片界面pcd工作时所承受的压强。
7、作为本技术的一种优选方案，所述凸面i为弧形面、平顶弧面或平顶锥形面；凸面ii为弧形面、平顶弧面或平顶锥形面。凸面i和凸面ii既可以是相同形状也可以是不同形状。
8、作为本技术的一种优选方案，所述凹槽结构包括若干个平行间隔设置的沟槽，每个沟槽的底部均为弧形。凸面i上可以通面都设置成沟槽，也可以在沟槽上设置加强的凸块。
9、作为本技术的一种优选方案，所述凹凸混合结构包括凸起和沟槽，所述的凸起为凸点或凸块。
10、作为本技术的一种优选方案，所述凸面i为弧形面，沿弧形面的中心向外辐射设置有若干沟槽，沟槽将弧形面均为为若干个小弧形面，每个小弧形面都均匀设置有若干凸点或凸块。
11、作为本技术的一种优选方案，所述凸面i为平顶弧形面，凸面i的中心平台上设置有沟槽，凸面i的圆周弧面上设置有凸点或环状凸块。在环状凸块上还可以设置沿径向贯穿环状凸块的沟槽。
12、作为本技术的一种优选方案，所述凸面i为平顶锥形面，凸面i的圆周锥形面上辐射设有沟槽，凸面i的中心平台上设有环形凹槽，且环形凹槽沿径向设置有凸块。
13、本技术将硬质合金基底顶面的平面结构进行改变，直接使用顶面是凸面的硬质合金基底，在硬质合金基底的凸顶面上再设置槽型结构进一步增加两层的结合面积，改变以往在平面顶硬质合金基底上设置槽型结构的结构，硬质合金基底层的凸面增加了复合片在轴向和径向的受力面积，降低了复合面上pcd层工作时所承受的压强，降低了崩片的概率，提升了复合片的使用寿命。
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1.一种新型聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石层和硬质合金基底层，其特征在于：所述硬质合金基底层（1）的顶面（S1）为凸面I，所述凸面I为弧形面、平顶弧面或平顶锥形面；聚晶金刚石层的顶面（S3）为凸面II，凸面II为弧形面、平顶弧面或平顶锥形面；凸面I上设置有槽型结构，所述的槽型结构为凹槽结构或凸凹混合结构。
2.根据权利要求1所述的新型聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述凹槽结构包括若干个平行间隔设置的沟槽，每个沟槽的底部均为弧形。
3.根据权利要求1所述的新型聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述凸凹混合结构包括凸起和沟槽，所述的凸起为凸点或凸块。
4.根据权利要求3所述的新型聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述凸面I为弧形面，沿弧形面的中心向外辐射设置有若干沟槽，沟槽将弧形面均为为若干个小弧形面，每个小弧形面都均匀设置有若干凸点或凸块。
5.根据权利要求3所述的新型聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述凸面I为平顶弧形面，凸面I的中心平台上设置有沟槽，凸面I的圆周弧面上设置有凸点或环状凸块。
6.根据权利要求3所述的新型聚晶金刚
...【技术特征摘要】
1.一种新型聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石层和硬质合金基底层，其特征在于：所述硬质合金基底层（1）的顶面（s1）为凸面i，所述凸面i为弧形面、平顶弧面或平顶锥形面；聚晶金刚石层的顶面（s3）为凸面ii，凸面ii为弧形面、平顶弧面或平顶锥形面；凸面i上设置有槽型结构，所述的槽型结构为凹槽结构或凸凹混合结构。
2.根据权利要求1所述的新型聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述凹槽结构包括若干个平行间隔设置的沟槽，每个沟槽的底部均为弧形。
3.根据权利要求1所述的新型聚晶金刚石复合片，其特征在于：所述凸凹混合结构包括凸起和沟槽，所述的凸起为凸点或...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭荣福，
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：
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