本實(shí)用新型涉及一種金剛石復(fù)合片基體,尤其涉及與金剛石接觸的復(fù)合面結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
金剛石復(fù)合片是由金剛石層與硬質(zhì)合金基體組成的超硬復(fù)合材料。它既有金剛石的硬度與耐磨性,又有硬質(zhì)合金的抗沖擊性和可焊接性的特點(diǎn),主要應(yīng)用于石油與地質(zhì)鉆探工具等。
目前金剛石復(fù)合片基體的界面設(shè)計(jì),在行業(yè)中已經(jīng)是設(shè)計(jì)成熟的形狀,并被市場(chǎng)所接受。在行業(yè)中已廣泛應(yīng)用的硬質(zhì)合金基體界面設(shè)計(jì),不外乎為槽形狀,圓點(diǎn)狀、網(wǎng)格狀三種形狀,即便各企業(yè)之間的產(chǎn)品界面設(shè)計(jì)有不同之處,也只是尺寸上的正負(fù)數(shù)值差異,并沒(méi)有設(shè)計(jì)理念上差別。從這三種形狀的合金基體界面設(shè)計(jì)形位之間,可以見(jiàn)到在合金界面上總是存在各種大小不同的角度,且角度呈行狀并相互平行和交叉垂直,正是這種角度的分布注定了硬質(zhì)合金基體界面設(shè)計(jì)的缺陷。合金基體的界面設(shè)計(jì)由于無(wú)法消除形狀設(shè)計(jì)中存在的角度,而且這些角度度成平形狀,或者相互交叉垂直狀分布在合金基體界面,當(dāng)合金基體界面與金剛石復(fù)合工作層高溫高壓的作用下成為一個(gè)整體時(shí),合金界面上各個(gè)平行、交叉垂直的角度自然也就導(dǎo)致金剛石復(fù)合工作層存在同樣的角度。當(dāng)金剛石復(fù)合片在鉆井鉆探的旋轉(zhuǎn)中受到?jīng)_擊力時(shí),這些界面上的角度就成了沖擊韌性組薄弱的地方,從而導(dǎo)致金剛石復(fù)合工作層有崩裂現(xiàn)象,而設(shè)計(jì)上的角度缺陷正是導(dǎo)致復(fù)合工作層崩裂的誘因。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種金剛石復(fù)合片基體,通過(guò)采用不同的復(fù)合面結(jié)構(gòu),使基體復(fù)合強(qiáng)度更高,具有更強(qiáng)的抗剝落和抗沖擊能力。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型所提供的金剛石復(fù)合片基體,由底面、與之相對(duì)的復(fù)合面及連接上述底面和復(fù)合面的側(cè)面組成,所述復(fù)合面上設(shè)有環(huán)形凹槽,所述環(huán)形凹槽中心與復(fù)合面中心重合;所述復(fù)合面上還設(shè)有若干沿所述環(huán)形凹槽圓周方向間隔排布的弧形凹槽,所述弧形凹槽一端與所述環(huán)形凹槽連通,另一端延伸至所述側(cè)面。
進(jìn)一步的,所述弧形凹槽的截面為弧形、矩形或梯形,弧形凹槽側(cè)面與復(fù)合面交接處、或與凹槽自身底面為圓弧連接。
進(jìn)一步的,所述復(fù)合面中心處設(shè)有中心沉孔。
進(jìn)一步的,所述金剛石復(fù)合片基體為圓柱體。
進(jìn)一步的,所述弧形凹槽等距間隔排布。
本實(shí)用新型在復(fù)合面設(shè)計(jì)上完全摒棄了平面設(shè)計(jì),整個(gè)界面的凹凸面全部采用弧形設(shè)計(jì);由于弧形凹槽沿所述環(huán)形凹槽圓周方向間隔排布,所以整個(gè)界面表面的弧形凹槽無(wú)法排列成平行狀或交叉垂直狀,也就保證了金剛石復(fù)合層上沒(méi)有排列平行或交叉垂直的角,只有弧形點(diǎn)呈不規(guī)則狀分布。當(dāng)金剛石復(fù)合片的金剛石復(fù)層上受沖擊時(shí),其沖擊受力點(diǎn)不再是直線(xiàn)平行和交叉垂直的角度點(diǎn)界面,而是弧形點(diǎn)呈不規(guī)則分布,能有效釋放沖擊力,當(dāng)金剛石復(fù)合片在鉆井鉆探的旋轉(zhuǎn)中受到?jīng)_擊時(shí),減少了金剛石復(fù)合層崩裂的可能性,從而提高了金剛石復(fù)合片的質(zhì)量,延長(zhǎng)了使用壽命。該設(shè)計(jì)的金剛石復(fù)合片右旋形硬質(zhì)合金基體特別實(shí)用于磨耗比較高的金剛石復(fù)合片。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的主視圖;
圖2為本實(shí)用新型中A-A剖視圖;
圖3為本實(shí)用新型的局部示意圖。
其中:1-底面;2-側(cè)面;3-復(fù)合面;4-環(huán)形凹槽;5-弧形凹槽;6-中心沉孔。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型所提供的金剛石復(fù)合片基體,所述金剛石復(fù)合片基體為圓柱體,由底面1、與之相對(duì)的復(fù)合面3及連接上述底面1和復(fù)合面3的側(cè)面2組成,所述復(fù)合面3上設(shè)有環(huán)形凹槽4,所述環(huán)形凹槽4中心與復(fù)合面3中心重合;所述復(fù)合面3上還設(shè)有若干沿所述環(huán)形凹槽4圓周方向等距間隔排布的弧形凹槽5,所述弧形凹槽5一端與所述環(huán)形凹槽4連通,另一端延伸至所述側(cè)面2,所述復(fù)合面3中心處還設(shè)有中心沉孔6。
所述弧形凹槽5的截面為弧形、矩形或梯形,弧形凹槽5側(cè)面與復(fù)合面3交接處、或與凹槽自身底面為圓弧連接,本實(shí)施例中弧形凹槽5截面為弧形,如圖3所示。
本實(shí)用新型整個(gè)界面的凹凸面全部采用弧形設(shè)計(jì);由于弧形凹槽沿所述環(huán)形凹槽圓周方向間隔排布,所以整個(gè)界面表面的弧形凹槽無(wú)法排列成平行狀或交叉垂直狀,也就保證了金剛石復(fù)合層上沒(méi)有排列平行或交叉垂直的角,有效減少應(yīng)力集中。當(dāng)金剛石復(fù)合片的金剛石復(fù)層上受沖擊時(shí),其沖擊受力點(diǎn)不再是直線(xiàn)平行和交叉垂直的角度點(diǎn)界面,能有效釋放沖擊力,當(dāng)金剛石復(fù)合片在鉆井鉆探的旋轉(zhuǎn)中受到?jīng)_擊時(shí),減少了金剛石復(fù)合層崩裂的可能性,從而提高了金剛石復(fù)合片的質(zhì)量,延長(zhǎng)了使用壽命。