本實用新型涉及聚晶金剛復(fù)合片技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種聚晶金剛石復(fù)合片基體。

背景技術(shù)：

目前石油地質(zhì)鉆探用聚晶金剛石復(fù)合片的硬質(zhì)合金基體與聚晶金剛石層之間的界面結(jié)構(gòu)類型較多，但是歸納起來主要有以下幾類:

(1)結(jié)合界面為平面的PDC；

(2)結(jié)合界面之間采用平行、垂直相交或其他各種形狀的槽形或簡單凸凹形等幾何形式聯(lián)結(jié)；

(3)結(jié)合界面之間同時采用臺階形和槽形等幾何形式聯(lián)結(jié)；

(4)結(jié)合界面是曲面。

由于復(fù)合片的金剛石層和基體的各處厚度并不均勻，所以在不同厚度的地方鈷的分布會發(fā)生偏聚，這就導(dǎo)致了復(fù)合片性質(zhì)不穩(wěn)定，質(zhì)量很難保證。同時，對于尖角的界面，由于尖角處的性質(zhì)與周圍物質(zhì)的性質(zhì)有很大差別，容易集中殘余應(yīng)力，又因為形狀尖銳，也容易集中沖擊應(yīng)力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種聚晶金剛石復(fù)合片基體，有效降低聚晶金剛石復(fù)合片熱應(yīng)力與界面應(yīng)力。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供了一種聚晶金剛石復(fù)合片基體，包括橫截面為圓的中心平臺和設(shè)置在所述中心平臺上的凸起，所述凸起頂端與所述中心平臺的平面通過光滑的曲面過渡。

其中，所述凸起的頂端的縱截面為正弦曲線。

其中，多個所述凸起關(guān)于所述中心平臺的直徑對稱。

其中，所述中心平臺包括圓環(huán)區(qū)和位于所述圓環(huán)區(qū)內(nèi)的凸臺區(qū)，所述凸臺區(qū)與所述圓環(huán)區(qū)之間形成臺階，所述凸臺區(qū)通過圓弧過渡到所述圓環(huán)區(qū)。

其中，多個所述凸臺成正方形點陣排布。

其中，所述凸臺區(qū)的縱截面為正弦曲線。

其中，所述凸臺的橫截面為正方形。

其中，所述凸臺區(qū)包括設(shè)置于所述凸臺區(qū)中心的圓環(huán)凸臺和環(huán)繞設(shè)置于所述圓環(huán)凸臺的多個外圍凸臺。

其中，六個所述外圍凸臺左右相鄰，組成六花瓣結(jié)構(gòu)。

其中，所述六花瓣結(jié)構(gòu)與所述中心平臺的過渡輪廓為平滑的雙曲線或橢圓曲線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體具有以下優(yōu)點：

本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體，包括橫截面為圓的中心平臺和設(shè)置在所述中心平臺上的凸起，所述凸起頂端與所述中心平臺的平面通過光滑的曲面過渡。

所述聚晶金剛石復(fù)合片基體，通過使得凸起頂端與所述中心平臺的平面通過光滑的曲面過渡，即采用曲面和臺階相結(jié)合的方式形成界面，使得各部分之間平滑過渡，避免尖角結(jié)構(gòu)，這樣就改善了因為形狀尖銳而導(dǎo)致的容易集中殘余應(yīng)力和容易集中沖擊應(yīng)力的缺陷，有效降低聚晶金剛石復(fù)合片熱應(yīng)力與界面應(yīng)力，提高了聚晶金剛石復(fù)合片界面結(jié)合力，進而改善產(chǎn)品抗沖擊性能和耐磨性，使之能承受更大切削負荷，在惡劣條件下使用壽命更長。

綜上所述，本實用新型實施例提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體，通過使得凸起頂端與所述中心平臺的平面通過光滑的曲面過渡，提高了聚晶金剛石復(fù)合片界面結(jié)合力，進而改善產(chǎn)品抗沖擊性能和耐磨性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的一種實施例的剖視圖示意圖；

圖2為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的一種實施例的立體圖示意圖；

圖3為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的一種實施例的正視圖示意圖；

圖4為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的另一種實施例的俯視圖示意圖；

圖5為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的另一種實施例的立體圖示意圖。

具體實施方式

正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中由于復(fù)合片的金剛石層和基體的各處厚度并不均勻，所以在不同厚度的地方鈷的分布會發(fā)生偏聚，這就導(dǎo)致了復(fù)合片性質(zhì)不穩(wěn)定，質(zhì)量很難保證。同時，對于尖角的界面，由于尖角處的性質(zhì)與周圍物質(zhì)的性質(zhì)有很大差別，容易集中殘余應(yīng)力，又因為形狀尖銳，也容易集中沖擊應(yīng)力。

現(xiàn)有基體界面多采用在平面上隆起凸起或凹陷成溝槽，也有一部分采用曲面結(jié)構(gòu)，本使用新型采用隆起正弦狀凸起和臺階形相結(jié)合，這樣可以增加界面結(jié)合面面積進而增加結(jié)合力。

基于此，本實用新型實施例提供了一種聚晶金剛石復(fù)合片基體，包括橫截面為圓的中心平臺和設(shè)置在所述中心平臺上的凸起，所述凸起頂端與所述中心平臺的平面通過光滑的曲面過渡。

綜上所述，本實用新型實施例提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體，通過使得凸起頂端與所述中心平臺的平面通過光滑的曲面過渡，即采用曲面和臺階相結(jié)合的方式形成界面，使得各部分之間平滑過渡，避免尖角結(jié)構(gòu)，這樣就改善了因為形狀尖銳而導(dǎo)致的容易集中殘余應(yīng)力和容易集中沖擊應(yīng)力的缺陷，有效降低聚晶金剛石復(fù)合片熱應(yīng)力與界面應(yīng)力，提高了聚晶金剛石復(fù)合片界面結(jié)合力，進而改善產(chǎn)品抗沖擊性能和耐磨性，使之能承受更大切削負荷，在惡劣條件下使用壽命更長。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。

在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。

請參考圖1-5，圖1為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的一種實施例的剖視圖示意圖；圖2為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的一種實施例的立體圖示意圖；圖3為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的一種實施例的正視圖示意圖；圖4為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的另一種實施例的俯視圖示意圖；圖5為本實用新型實施例所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體的另一種實施例的立體圖示意圖。

在一種具體方式中，所述聚晶金剛石復(fù)合片基體，包括橫截面為圓的中心平臺10和設(shè)置在所述中心平臺10上的凸起20，所述凸起20頂端與所述中心平臺10的平面通過光滑的曲面過渡。

所述聚晶金剛石復(fù)合片基體，通過使得凸起20頂端與所述中心平臺10的平面通過光滑的曲面過渡，即采用曲面和臺階相結(jié)合的方式形成界面，使得各部分之間平滑過渡，避免尖角結(jié)構(gòu)，這樣就改善了因為形狀尖銳而導(dǎo)致的容易集中殘余應(yīng)力和容易集中沖擊應(yīng)力的缺陷，有效降低聚晶金剛石復(fù)合片熱應(yīng)力與界面應(yīng)力，提高了聚晶金剛石復(fù)合片界面結(jié)合力，進而改善產(chǎn)品抗沖擊性能和耐磨性，使之能承受更大切削負荷，在惡劣條件下使用壽命更長。

本實用新型中的中心平臺10的表面可以是平面，也可以是具有凹槽的表面，所述凹槽與表面之間通過曲線平滑過渡。

所述凸起20的頂端的縱截面為正弦曲線，通過使得凸起20的表面呈正弦過渡，以正弦曲面過渡的槽型與其它結(jié)合面過渡的槽型情形相比，正弦面的結(jié)合面面積大，層間結(jié)合更牢固。采用正弦面各處過渡平滑，有效降低界面應(yīng)力和熱應(yīng)力，避免了其它界面由于尖角處的性質(zhì)與周圍物質(zhì)的性質(zhì)差別，改善了容易集中殘余應(yīng)力和集中沖擊應(yīng)力的弊端。

需要說明的是，所述凸起20的頂端還可以是其它形狀的曲線，只要能夠避免了其它界面由于尖角處的性質(zhì)與周圍物質(zhì)的性質(zhì)差別，改善了容易集中殘余應(yīng)力和集中沖擊應(yīng)力的弊端即可。

為減小界面的殘余應(yīng)力，一般將凸起20在所述中心平臺10上均勻分布，由于所述中心平臺10的橫截面為圓形，因此多個所述凸起20關(guān)于所述中心平臺10的直徑對稱。

為了方便聚晶金剛石復(fù)合片基體和聚晶金剛石層結(jié)合，位于中心平臺10上的凸臺不會將中心平臺10占滿，會在邊緣有一定的區(qū)域，一般所述中心平臺10包括圓環(huán)區(qū)和位于所述圓環(huán)區(qū)內(nèi)的凸臺區(qū)，所述凸臺區(qū)與所述圓環(huán)區(qū)之間形成臺階，所述凸臺區(qū)通過圓弧過渡到所述圓環(huán)區(qū)，即從較高的凸臺區(qū)的到較低的圓環(huán)區(qū)通過圓弧過渡連接。需要說明的是，本實用新型對所述中心平臺10的直徑、圓環(huán)區(qū)的內(nèi)圓的直徑以及過渡圓弧的曲率半徑、弧長均不作具體限定。

為進一步減少界面應(yīng)力，多個所述凸臺成正方形點陣排布，即多個所述凸臺的相同位置點都能形成邊長相等的正方形網(wǎng)格。需要說明的是，多個所述凸臺還可以以其它類型的點陣排布，本實用新型對此不作具體限定。

為進一步增加曲面面積，減少基體的界面應(yīng)力，所述凸臺區(qū)的縱截面為正弦曲線，這里的縱截面可以是左右方向的縱截面，可以是前后方向的縱截面，本實用新型在此不作具體限定。

為增加曲面面積，減少界面應(yīng)力，所述凸臺的橫截面為正方形。

除上述采用多個形狀相同的凸臺設(shè)置在所述中心平臺10，縱橫排列之外，還可以采用不同的形狀的凸臺沿周向進行設(shè)置，即所述凸臺區(qū)包括設(shè)置于所述凸臺區(qū)中心的圓環(huán)凸臺21和環(huán)繞設(shè)置于所述圓環(huán)凸臺的多個外圍凸臺22，這樣能夠改變應(yīng)力的集中方向。

為增加界面面積，減少界面應(yīng)力，一般將凸臺盡可能相鄰，在一個具體的實施例中，六個所述外圍凸臺22左右相鄰，組成六花瓣結(jié)構(gòu)。當然，還可以使用其它數(shù)量的凸臺組成其它的花瓣結(jié)構(gòu)或者其它的形狀，只要能夠減少界面應(yīng)力即可。

一般所述六花瓣結(jié)構(gòu)與所述中心平臺10的過渡輪廓為平滑的雙曲線或橢圓曲線。

綜上所述，本實用新型實施例提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體，通過使得凸起頂端與所述中心平臺的平面通過光滑的曲面過渡，即采用曲面和臺階相結(jié)合的方式形成界面，使得各部分之間平滑過渡，避免尖角結(jié)構(gòu)，這樣就改善了因為形狀尖銳而導(dǎo)致的容易集中殘余應(yīng)力和容易集中沖擊應(yīng)力的缺陷，有效降低聚晶金剛石復(fù)合片熱應(yīng)力與界面應(yīng)力，提高了聚晶金剛石復(fù)合片界面結(jié)合力，進而改善產(chǎn)品抗沖擊性能和耐磨性，使之能承受更大切削負荷，在惡劣條件下使用壽命更長。

以上對本實用新型所提供的聚晶金剛石復(fù)合片基體進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。