CN203879388U - 复合片基体、使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头 - Google Patents
复合片基体、使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203879388U CN203879388U CN201420295894.7U CN201420295894U CN203879388U CN 203879388 U CN203879388 U CN 203879388U CN 201420295894 U CN201420295894 U CN 201420295894U CN 203879388 U CN203879388 U CN 203879388U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite sheet
- pit
- bonding surface
- functional layer
- matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型涉及复合片基体、使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头。其中复合片基体具有用于与复合片的功能层结合的结合面，所述结合面为设有凹坑的结合面，由于复合片基体用于与复合片的功能层结合的结合面为设有凹坑的结合面，因此能够增大与功能层的结合面积，提高结合力，并且，所述凹坑的壁面是用于与复合片的功能层结合的平滑曲面，采用平滑曲面能够减小与功能层结合时的内应力，减小拉应力集中，提高复合片的抗冲击韧性，从而提高复合片的结合牢固程度和产品质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合片基体、使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头。
背景技术
复合片是由超硬材料与硬质合金基体在超高压高温条件下烧结而成的，不但具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，而且具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，能够适应较为严苛的作业环境。例如现有技术中的异形聚晶金刚石复合齿，是由异形硬质合金基体（如圆锥形、半球形、楔形、抛物线形等）和金刚石微粉在高温高压下烧结而成的一种用于钻探开采等领域的新型复合片，金刚石微粉在基体上形成功能层，硬度高，耐磨性好，能够很好地满足工程需要。但是，由于异形硬质合金复合齿的基体和金刚石层的热膨胀系数、弹性模量等性能参数不同，烧结成的聚晶金刚石复合齿内部会存在较大的残余应力，这种残余的应力主要分布在硬质合金基体和功能层的结合面，会对硬质合金基体与金刚石的结合牢固程度造成很大影响，从而导致异形硬质合金复合齿抗冲击韧性较差，使用时容易出现崩裂、分层等非正常破坏，严重影响聚晶金刚石齿的质量和使用寿命，不仅会影响工程的进度，也会造成人力、物力及原材料的大量浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够提高复合片的结合牢固程度的复合片基体，同时，本实用新型还提供了一种使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头。
本实用新型中复合片基体采用的技术方案是：复合片基体，所述复合片基体具有用于与复合片的功能层结合的结合面，所述结合面为设有凹坑的结合面，所述凹坑的壁面是用于与复合片的功能层结合的平滑曲面。
所述复合片基体设有结合面的顶部为圆锥形、半球形、楔形或抛物线形，所述凹坑是壁面为球面的球面凹坑或者是壁面为椭球面的椭球面凹坑。
所述凹坑成列设置并具有多列，各列中的凹坑均沿复合片基体的径向排列，各列凹坑绕复合片基体的轴线均匀分布。
所述凹坑的列数为偶数列。
本实用新型中一种复合片采用的技术方案是：一种复合片，包括复合片基体和功能层，所述复合片基体具有用于与所述功能层结合的结合面，所述结合面为设有凹坑的结合面，所述凹坑的壁面是用于与复合片的功能层结合的平滑曲面。
所述复合片基体设有结合面的顶部为圆锥形、半球形、楔形或抛物线形，所述凹坑是壁面为球面的球面凹坑或者是壁面为椭球面的椭球面凹坑，所述凹坑成列设置并具有多列，各列中的凹坑均沿复合片基体的径向排列，各列凹坑绕复合片基体的轴线均匀分布。
所述功能层包括结合在所述结合面上的耐冲击层和结合在所述耐冲击层上的超硬材料层，所述耐冲击层与超硬材料层之间的结合面为平整的平面或曲面。
本实用新型中一种钻头采用的技术方案是：一种钻头，包括钻头本体和固定在钻头本体上的复合片，所述复合片包括复合片基体和功能层，所述复合片基体具有用于与所述功能层结合的结合面，所述结合面为设有凹坑的结合面，所述凹坑的壁面是用于与复合片的功能层结合的平滑曲面。
所述复合片基体设有结合面的顶部为圆锥形、半球形、楔形或抛物线形，所述凹坑是壁面为球面的球面凹坑或者是壁面为椭球面的椭球面凹坑。
所述凹坑成列设置并具有多列，各列中的凹坑均沿复合片基体的径向排列，各列凹坑绕复合片基体的轴线均匀分布。
本实用新型采用上述技术方案，由于复合片基体用于与复合片的功能层结合的结合面为设有凹坑的结合面，因此能够增大与功能层的结合面积，提高结合力，并且，所述凹坑的壁面是用于与复合片的功能层结合的平滑曲面，采用平滑曲面能够减小与功能层结合时的内应力，减小拉应力集中，提高复合片的抗冲击韧性，从而提高复合片的结合牢固程度和产品质量。
另外，所述凹坑成列设置并具有多列，各列中的凹坑均沿复合片基体的径向排列，各列凹坑绕复合片基体的轴线均匀分布，能够使合成复合片时产生的内应力均衡，相互抵消，更好地保证复合片基体与功能层的牢固结合。
附图说明
图1是本实用新型中复合片基体的实施例一的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是使用图1中的复合片基体制成的复合片的结构示意图；
图4是本实用新型中复合片基体的实施例二的结构示意图；
图5是图4的俯视图；
图6是本实用新型中复合片基体的实施例三的结构示意图；
图7是图6的俯视图；
图8是使用图3中的复合片的钻头的结构示意图，同时也是本实用新型中一种钻头的一个实施例的结构示意图。
图中各附图标记对应的名称为：1复合齿，2硬质合金基体，3结合面，4凹坑，5耐冲击层，6金刚石层，7钻头本体。
具体实施方式
本实用新型中复合片的一个实施例如图1~图3所示，是一种用于潜孔钻的异形聚晶金刚石复合齿1，包括硬质合金制成的复合片基体，即硬质合金基体2，还包括结合在硬质合金基体2上的功能层，该功能层包含两层结构，分别为结合在硬质合金基体2的结合面3上的耐冲击层5和结合在所述耐冲击层5上的金刚石层6。
硬质合金基体2为半球形基体，其底部为圆柱状，顶部为半球形并设有用于与硬质合金基体2结合的结合面3。该结合面3为设有凹坑4的结合面3，所述凹坑4的壁面是椭球面，形成椭球形凹坑4，椭球形凹坑4的深度为0.1mm~3mm，具体深度可以根据硬质合金基体2的尺寸、复合片的使用场合等因素确定。椭球形凹坑4底部中心点的法向通过球形的结合面3所对应的球心，便于加工，并能够保证应力的均匀。所述凹坑4设置有八列，各列的凹坑4均沿硬质合金基体2的径向排列，并且各列凹坑4绕硬质合金基体2的轴线均匀分布。八列凹坑4两两相对，从俯视图上看成米字形结构。在结合面3上设置上述凹坑4，形成了非平面结构，能够增大与功能层的结合面积，提高结合力，并且，所述凹坑4的壁面是平滑曲面，能够减小与功能层结合时的内应力，减小应力集中，从而提高复合片的结合牢固程度。另外，凹坑4的列数为偶数列，两两相对，能够使合成复合片时产生的内应力均衡，相互抵消，更好地保证复合片基体与功能层的牢固结合。
耐冲击层5的原料包括20-50μm粒度的普通金刚石微粉75%，2.5-5.0μm晶粒度的WC粉15%，5-20.0μm Co粉 6%，1-10.0μm Ni粉 2%和1-10.0μm TiC粉2%。制造复合片时，将耐冲击层原料和金刚石层原料与硬质合金基体2利用压力机压实组装，然后在合成块中高温高压合成，经后续加工即形成聚晶金刚石复合齿1。其中耐冲击层5与硬质合金基体2按上述设有凹坑的结合面3结合，金刚石层6与耐冲击层5以半球形的平整结合面3结合。在制造过程中，由于凹坑4的壁面是平滑曲面，也有利于功能层原料的压实，保证产品质量。
本实用新型中复合片基体的实施例一即上述复合片的实施例中的硬质合金基体2，为半球形基体。在其他实施例中，复合片基体也可以替换为其他形式，例如图4和图5所示的圆锥形基体，再如图6和图7所示的抛物线形基体，还可以是现有技术中其他形状的基体，如楔形基体。
本实用新型中一种钻头的一个实施例如图8所示，包括钻头本体7和镶嵌固定在钻头本体7顶部的异形聚晶金刚石复合齿1，钻头本体7的结构与现有技术相同，异形聚晶金刚石复合齿1及上述实施例中的复合片基体，具体结构此处不再赘述。
在上述实施例中，结合面3上的凹坑4为椭球形凹坑4，并且凹坑4设置有均匀排列的偶数列。在本实用新型的其他实施例中，凹坑4也可以是壁面为平滑曲面的其他形式凹坑4，例如壁面为球面的球面凹坑4；而凹坑4的排列方式也不限于上述实施例中的方式，列数也不限于八列，例如各凹坑4可以按倾斜交叉的网格状排列。另外，在其他实施例中，复合片基体也可以为设有上述凹坑4的平面基体，而复合片也可以用于潜孔钻复合齿1之外的场合，例如煤矿掘进领域使用的截齿、工程施工领域使用的旋转刀头等。
Claims (10)
1.复合片基体，所述复合片基体具有用于与复合片的功能层结合的结合面，其特征在于：所述结合面为设有凹坑的结合面，所述凹坑的壁面是用于与复合片的功能层结合的平滑曲面。
2.根据权利要求1所述的复合片基体，其特征在于：所述复合片基体设有结合面的顶部为圆锥形、半球形、楔形或抛物线形，所述凹坑是壁面为球面的球面凹坑或者是壁面为椭球面的椭球面凹坑。
3.根据权利要求1或2所述的复合片基体，其特征在于：所述凹坑成列设置并具有多列，各列中的凹坑均沿复合片基体的径向排列，各列凹坑绕复合片基体的轴线均匀分布。
4.根据权利要求3所述的复合片基体，其特征在于：所述凹坑的列数为偶数列。
5.一种复合片，包括复合片基体和功能层，所述复合片基体具有用于与所述功能层结合的结合面，其特征在于：所述结合面为设有凹坑的结合面，所述凹坑的壁面是用于与复合片的功能层结合的平滑曲面。
6.根据权利要求5所述的一种复合片，其特征在于：所述复合片基体设有结合面的顶部为圆锥形、半球形、楔形或抛物线形，所述凹坑是壁面为球面的球面凹坑或者是壁面为椭球面的椭球面凹坑，所述凹坑成列设置并具有多列，各列中的凹坑均沿复合片基体的径向排列，各列凹坑绕复合片基体的轴线均匀分布。
7.根据权利要求5或6所述的一种复合片，其特征在于：所述功能层包括结合在所述结合面上的耐冲击层和结合在所述耐冲击层上的超硬材料层，所述耐冲击层与超硬材料层之间的结合面为平整的平面或曲面。
8.一种钻头，包括钻头本体和固定在钻头本体上的复合片，所述复合片包括复合片基体和功能层，所述复合片基体具有用于与所述功能层结合的结合面，其特征在于：所述结合面为设有凹坑的结合面，所述凹坑的壁面是用于与复合片的功能层结合的平滑曲面。
9.根据权利要求8所述的一种钻头，其特征在于：所述复合片基体设有结合面的顶部为圆锥形、半球形、楔形或抛物线形，所述凹坑是壁面为球面的球面凹坑或者是壁面为椭球面的椭球面凹坑。
10.根据权利要求8或9所述的一种钻头，其特征在于：所述凹坑成列设置并具有多列，各列中的凹坑均沿复合片基体的径向排列，各列凹坑绕复合片基体的轴线均匀分布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420295894.7U CN203879388U (zh) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | 复合片基体、使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420295894.7U CN203879388U (zh) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | 复合片基体、使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203879388U true CN203879388U (zh) | 2014-10-15 |
Family
ID=51679901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420295894.7U Expired - Fee Related CN203879388U (zh) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | 复合片基体、使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203879388U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104963685A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-10-07 | 桂林星钻超硬材料有限公司 | 分层式聚晶金刚石截齿 |
-
2014
- 2014-06-05 CN CN201420295894.7U patent/CN203879388U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104963685A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-10-07 | 桂林星钻超硬材料有限公司 | 分层式聚晶金刚石截齿 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2011029350A1 (zh) | 聚晶金刚石复合片基体 | |
| CN1250481C (zh) | 具有催化材料减少的工作表面的高体积密度的聚晶金刚石 | |
| US20160144483A1 (en) | Superhard constructions & methods of making same | |
| CN102128008A (zh) | 聚晶金刚石-硬质合金复合碎岩球齿潜孔钻头及其制造工艺 | |
| CN104278953A (zh) | 一种聚晶金刚石复合齿、制备方法及潜孔钻头 | |
| CN102720434B (zh) | 聚晶金刚石硬质合金复合片基体、复合片及其制备方法 | |
| CN206458324U (zh) | 一种高效研削硬质岩层用聚晶金刚石复合片 | |
| CN201372731Y (zh) | 增强金刚石复合齿 | |
| CN203879388U (zh) | 复合片基体、使用该基体的复合片及使用该复合片的钻头 | |
| CN201389999Y (zh) | 增强金刚石复合片 | |
| CN102767336B (zh) | 热压有序排列碎聚晶孕镶钻头的制造方法 | |
| CN104646674B (zh) | 一种金刚石与金属胚体复合制作耐磨件的方法及其制品 | |
| CN101852065B (zh) | 金刚石复合片基体 | |
| CN105215388A (zh) | 一种硬质合金基体及聚晶金刚石复合片 | |
| CN107598174B (zh) | 一种整体烧结聚晶金刚石球齿及其制备方法 | |
| CN202215151U (zh) | 一种聚晶金刚石复合片与硬质合金非平面结合的加强齿 | |
| CN202510034U (zh) | 分段式金刚石复合片 | |
| CN202187718U (zh) | 高速聚晶金刚石复合片 | |
| CN202100201U (zh) | 锥形齿金刚石复合片 | |
| CN205110834U (zh) | 一种硬质合金基体及聚晶金刚石复合片 | |
| CN201679451U (zh) | 弧面聚晶金刚石复合片 | |
| CN202451062U (zh) | 正弦曲线型金刚石硬质合金复合片 | |
| CN201273145Y (zh) | 金刚石复合片 | |
| CN2412684Y (zh) | 金刚石/硬质合金复合片 | |
| CN206091881U (zh) | 一种多边形金刚石复合片基体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141015 Termination date: 20150605 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |