專利名稱：提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶金剛石復(fù)合片工具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒或刀齒適用性的一種方法。
背景技術(shù)：
多晶金剛石復(fù)合片(Polycrystalline Diamond Compact, PDC)是一種在硬質(zhì)合金基體上復(fù)合多晶金剛石層形成的復(fù)合構(gòu)件，由于其多晶金剛石層具有超高硬度和高耐磨性，基體具有很好的韌性，能為多晶金剛石層提供安裝支撐，被廣泛地用作地質(zhì)鉆探鉆頭的鉆齒，以及隧道掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)刀頭的刀齒，為人們探尋開采地下石油、金屬礦藏、煤礦等，以及隧道掘進(jìn)提供了一種非常得力的工具，大大提高了鉆探和掘進(jìn)效率。多晶金剛石復(fù)合片的生產(chǎn)，目前國內(nèi)外均使用高溫高壓方法進(jìn)行合成，在合成壓機(jī)密封腔體內(nèi)同時加熱加壓，在硬質(zhì)合金基體上燒結(jié)復(fù)合一層多晶金剛石層。合成的設(shè)備， 國外主要使用兩面頂壓機(jī)，而國內(nèi)主要采用六面頂壓機(jī)。多晶金剛石復(fù)合片的生產(chǎn)合成，其合成過程需要在壓力大于5GPa，溫度大于1300°C的極端條件下進(jìn)行，為了保證合成出的多晶金剛石復(fù)合片有盡可能大的體積，現(xiàn)有技術(shù)的多晶金剛石復(fù)合片的生產(chǎn)合成，合成設(shè)備壓機(jī)的一個密封腔體一次只能合成數(shù)量有限的多晶金剛石復(fù)合片，這不但會導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，多晶金剛石復(fù)合片生產(chǎn)成本高，價格昂貴，而且由于壓機(jī)合成腔體較小，形狀固定，合成出的多晶金剛石復(fù)合片的長度有限，形狀也是固定的。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，由于地質(zhì)狀況、鉆探工藝的不同，要求鉆頭的鉆齒或刀頭的刀齒具有不同的尺寸和不同的形狀，而現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的作為鉆齒或刀齒的多晶金剛石復(fù)合片難以滿足生產(chǎn)實(shí)際提出的這一要求，使得現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的多晶金剛石復(fù)合片的適用性大大受限，因此生產(chǎn)實(shí)踐迫切需要所屬領(lǐng)域的科技人員盡快開發(fā)出能夠有效解決這一問題的技術(shù)方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒存在的不足，本發(fā)明的目的旨在公開一種提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法，以滿足生產(chǎn)實(shí)踐對多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒提出的不同尺寸和形狀要求。本發(fā)明的上述目的，是通過在用作鉆頭鉆齒或刀頭刀齒的多晶金剛石復(fù)合片的基體一端增加聯(lián)接一擴(kuò)延基體來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提出的在多晶金剛石復(fù)合片的基體一端增加聯(lián)接一擴(kuò)延基體，具體聯(lián)接方式可以焊接聯(lián)接，也可以是機(jī)械聯(lián)接，如將多晶金剛石復(fù)合片的基體與擴(kuò)延基體設(shè)計成嵌插結(jié)構(gòu)，通過螺紋套鎖緊。優(yōu)先選用焊接聯(lián)接。具體的焊接方式可以是高頻感應(yīng)焊、激光焊、 真空焊接、熱等靜壓焊接、微波加熱焊接、摩擦焊接或氬弧焊等任一種焊接方式。多晶金剛石復(fù)合片的基體與擴(kuò)延基體如采用焊接方式聯(lián)接，優(yōu)先采取的焊接方法主要包括以下步驟(1)基體焊接面和/或擴(kuò)延基體焊接面上涂敷釬劑，將焊片置于基體焊接面和擴(kuò)延基體焊接面之間，使基體焊接面、焊片和擴(kuò)延基體焊接面之間相互對接；(2)對基體與擴(kuò)延基體的焊接面進(jìn)行加熱，同時對多晶金剛石復(fù)合片的多晶金剛石層進(jìn)行冷卻和氣氛保護(hù)，加熱至作為焊料的焊片熔化或接近熔化后，對基體與擴(kuò)延基體的焊接面加壓，使基體與擴(kuò)延基體焊接為一體；(3)焊接結(jié)束后緩慢冷卻至常溫，即獲得適用性得到提高的多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒° 在上述焊接方法中，在焊接面涂敷釬劑之前最好先對基體焊接面和擴(kuò)延基體焊接面進(jìn)行潔面處理，去除焊接面上的碳化物等雜質(zhì)，以獲得光潔平整表面。其中釬劑可只涂敷在兩個焊接面中的一個焊接面上，也可在兩個焊接面上都涂敷。焊接面的潔面處理可采用砂輪打磨，也可采用噴砂機(jī)噴砂等其它物理與化學(xué)方法進(jìn)行潔面處理。在上述焊接方法中，多晶金剛石層的冷卻，可以采用水冷、油冷、酒精冷、液氮冷或氣冷等冷卻方式中的任一種方式進(jìn)行，但須保證多晶金剛石層的溫度不要高于800°C。對基體與擴(kuò)延基體的焊接面加壓，最好是從軸向?qū)附用媸?，壓力最好控制?. IMPa IOOOMI^范圍。作為焊接材料的焊片，其材質(zhì)可以是銅基焊料或銀基焊料，其中銅基焊料可選用 HL105 (BCu58ZnMn)、S221 (BCu60ZnSn-R)等，銀基焊料可選用 HL302 (BAg25CuZn)、 HL308 (BAg70CuZn)等。在上述焊接方法中，擴(kuò)延基體與基體焊接完成后最好是將焊接件放入草木灰或石棉灰中緩冷至室溫，或放入200°C -350°C馬弗爐中保溫6-8小時，然后隨爐冷卻至室溫。本發(fā)明用于與多晶金剛石復(fù)合片基體相聯(lián)接的擴(kuò)延基體，其材質(zhì)可以是硬質(zhì)合金、鑄鐵、淬硬鋼、鈦合金或銅合金等足夠強(qiáng)度的金屬，擴(kuò)延基體的形狀可以是圓柱體、圓錐體、半球體、錐臺體或折彎體等實(shí)際應(yīng)用所需要的形狀。本發(fā)明的發(fā)明人通過長期觀察發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的多晶金剛石復(fù)合片用作地探鉆頭鉆齒或隧道掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)刀頭刀齒，由于多晶金剛石復(fù)合片本身尺寸與形狀的局限，限制了多晶金剛石復(fù)合片作為鉆齒或刀齒使用范圍，基于此，發(fā)明人創(chuàng)造性地提出了在多晶金剛石復(fù)合片基體一端增加聯(lián)接一擴(kuò)延基體，從而有效地解決了這一問題。這是本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的最大的貢獻(xiàn)之處。本發(fā)明提出的這一方法，不但能解決現(xiàn)有技術(shù)的多晶金剛石復(fù)合片存在的這一不足，大大擴(kuò)大其適用范圍，滿足生產(chǎn)實(shí)踐對多晶金剛石復(fù)合片提出的不同尺寸和形狀的的要求，還能產(chǎn)生其他多方面很好的技術(shù)效益。本發(fā)明提出的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法，概括起來能夠產(chǎn)生以下十分突出的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明通過在多晶金剛石復(fù)合片基體一端增加聯(lián)接一擴(kuò)延基體，提高了多晶金剛石復(fù)合片作為鉆齒或刀齒的適用性，可以滿足各種地質(zhì)鉆探鉆頭和盾構(gòu)機(jī)刀頭的要求。(2)本發(fā)明方法實(shí)施，在多晶金剛石復(fù)合片的生產(chǎn)過程中，可以使用體積較小的硬質(zhì)合金基體合成多晶金剛石復(fù)合片，使得多晶金剛石復(fù)合片的生產(chǎn)，在特定的壓機(jī)腔體內(nèi)， 一次可同時合成多個多晶金剛石復(fù)合片，且不影響多晶金剛石復(fù)合片的使用性能(多晶金剛石復(fù)合片功能部分是多晶金剛石冠頭部分)，并且能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，極大地提高了多晶金剛石復(fù)合片的生產(chǎn)效率。(3)本發(fā)明提出的多晶金剛石復(fù)合片基體與擴(kuò)延基體焊接聯(lián)接的方法，在基體與擴(kuò)延基體加熱焊接的同時，特別采取了對多晶金剛石復(fù)合片的多晶金剛石層冠狀部分進(jìn)行冷卻及氣氛保護(hù)，有效防止了多晶金剛石高溫下石墨化和氧化，保證了產(chǎn)品的使用性能及壽命(金剛石在800°C左右的空氣中會發(fā)生石墨化及氧化，從而會降低多晶金剛石復(fù)合片的性能，進(jìn)而會降低使用壽命)。(4)采用焊接方法將基體與擴(kuò)延基體聯(lián)接在一起，所使用的設(shè)備儀器輕便，焊接材料成本不高，又由于一次可同時合成多個多晶金剛石復(fù)合片，且可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，因此本發(fā)明的應(yīng)用會極大地降低多晶金剛石復(fù)合片的生產(chǎn)成本。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)作為鉆頭鉆齒或刀頭刀齒的多晶金剛石復(fù)合片結(jié)構(gòu)示意圖，其中冠部為多晶金剛石層，底部為硬質(zhì)合金基體。圖2為本發(fā)明聯(lián)接有圓柱體擴(kuò)延基體的作為鉆頭鉆齒或刀頭刀齒的多晶金剛石復(fù)合片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明聯(lián)接有半球體擴(kuò)延基體的作為鉆頭鉆齒或刀頭刀齒的多晶金剛石復(fù)合片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明聯(lián)接有圓錐體擴(kuò)延基體的作為鉆頭鉆齒或刀頭刀齒的多晶金剛石復(fù)合片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明聯(lián)接有折彎體擴(kuò)延基體的作為鉆頭鉆齒或刀頭刀齒的多晶金剛石復(fù)合片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明聯(lián)接有錐臺體擴(kuò)延基體的作為鉆頭鉆齒或刀頭刀齒的多晶金剛石復(fù)合片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為使用HL302銀基焊料焊接的多晶金剛石復(fù)合片硬質(zhì)合金基體和硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體的實(shí)際焊縫金像圖，放大倍數(shù)為400倍。附圖中各標(biāo)號表示對象為1-多晶金剛石層，2-硬質(zhì)合金基體，3-擴(kuò)延基體。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，用具體事例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)闡述，但并不認(rèn)為對發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行任何限制。實(shí)施例1先對多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面及圓柱體硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整潔面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面涂上脫水硼酸釬劑，剪取 HL105(BCu58ZnMn)硬質(zhì)合金焊接專用焊片放置在擴(kuò)延基體表面；然后把多晶金剛石復(fù)合片基體和擴(kuò)延基體上的焊片對接，放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝置于高頻感應(yīng)焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇940°C -960°C，加熱約20秒，待焊料熔化后對工件兩端加壓， 壓力大小為20MPa ；焊后把工件放入200°C _350°C馬弗爐中保溫6_8小時，然后隨爐冷卻， 最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖2所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。實(shí)施例2先對多晶金剛復(fù)合片基體焊接面及半球體淬硬鋼擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面涂上脫水硼酸釬劑，剪取HL105 (BCu58ZnMn) 硬質(zhì)合金專用焊片，放置在擴(kuò)延基體焊接面上；然后使多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面和擴(kuò)延基體上的焊片對接，放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝置于高頻感應(yīng)焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇940°C _960°C，加熱約15秒，待焊片熔化后對工件從兩端加壓，加壓壓力大小為300MPa ；焊后把工件放入草木灰中緩冷，最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖3所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。實(shí)施例3先對多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面及半球體硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面涂上脫水硼酸釬劑，剪取 HL105(BCu58ZnMn)硬質(zhì)合金焊接專用焊片，放置在擴(kuò)延基體焊接面上；然后使多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面和擴(kuò)延基體上的焊片對接，放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝置于高頻感應(yīng)焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇940°C -960°C，加熱約10秒，待焊片熔化后，對工件從兩端加壓，壓力大小為40MPa ；焊后把工件放入200°C _350°C馬弗爐中保溫6_8小時， 然后隨爐冷卻，最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖3所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。實(shí)施例4先對多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面及錐臺體硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面涂上硼砂釬劑，剪取HL302 (BAg25CuZn) 焊片放置在擴(kuò)延基體表面；然后使多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面和擴(kuò)延基體上的焊片對接，放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝置于高頻感應(yīng)焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇 8400C _860°C，加熱約30秒，待焊料熔化后對工件兩端加壓，壓力大小為SOOMPa ；焊后把工件放入200°C -350°C馬弗爐中保溫6-8小時，然后隨爐冷卻，最后再對工件進(jìn)行噴砂處理， 去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖6所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。實(shí)施例5先對多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面及錐臺體硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體焊接面涂上硼砂釬劑，剪取HL302 (BAg25CuZn) 焊片放置在擴(kuò)延基體焊接面上；然后使多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面和擴(kuò)延基體上的焊片對接，放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝在高頻感應(yīng)焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇 8400C _860°C，加熱約20秒，待焊片熔化后對工件從兩端加壓，壓力大小為150MPa ；焊后把工件放入石棉灰中緩慢冷卻至室溫，最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖6所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。實(shí)施例6先對多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面及圓錐體硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體焊接面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體焊接面涂上脫水硼酸釬劑，剪取 HL105(BCu58ZnMn)焊片放置在擴(kuò)延基體焊接面上；然后使多晶金剛石復(fù)合片基體焊接面和擴(kuò)延基體上的焊片對接，放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝在高頻感應(yīng)焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇940°C -960°C，加熱約25秒，待焊料熔化后對工件從兩端加壓，壓力大小為0. 5MPa ；焊后把工件放入草木灰中緩慢冷卻至室溫，最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖4所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。
實(shí)施例7先對多晶金剛石石油鉆齒表面及折彎體硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面涂上脫水硼酸釬劑，剪取HL105 (BCu58ZnMn) 焊片放置在擴(kuò)延基體表面；然后把多晶金剛石復(fù)合石油鉆齒和擴(kuò)延基體材料的表面對接放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝在高頻感應(yīng)焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇 9400C -9600C，加熱30秒，待焊料熔化后對工件兩端加壓，壓力大小為45MPa ；焊后把工件放入200°C _350°C馬弗爐中保溫6-8小時，然后隨爐冷卻，最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖5所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。實(shí)施例8先對多晶金剛石石油鉆齒表面及折彎體硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面涂上氟硼酸鉀釬劑，剪取HL308 (BAg70CuZn) 焊片放在擴(kuò)延基體表面；然后把多晶金剛石復(fù)合石油鉆齒和擴(kuò)延基體材料的表面對接放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝在高頻感應(yīng)焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇 7800C -SOO0C，加熱30秒，待焊料熔化后對工件兩端加壓，壓力大小為30MPa ；焊后把工件放入草木灰中進(jìn)行緩冷，最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)粗苽涞玫饺绺綀D5所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。實(shí)施例9先對多晶金剛石石油鉆齒表面及圓柱體銅合金擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理， 獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面涂上脫水硼酸釬劑，剪取HL105(BCU58ZnMn)焊片放在擴(kuò)延基體表面；然后把多晶金剛石復(fù)合石油鉆齒和擴(kuò)延基體材料的表面對接放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝在激光焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇940°C -960°C，待焊料熔化后對工件兩端加壓，壓力大小為400MPa ；焊后把工件放入石棉灰中進(jìn)行緩冷，最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖2所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。實(shí)施例10先對多晶金剛石石油鉆齒表面及圓柱體硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面涂上脫水硼酸釬劑，剪取S22l(BCu60aiSn-R) 焊片放置在擴(kuò)延基體表面；然后把多晶金剛石復(fù)合石油鉆齒和擴(kuò)延基體材料的表面對接放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝在激光焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇940°C -960
待焊料熔化后對工件兩端加壓，壓力大小為20MPa ；焊后把工件放入石棉灰中進(jìn)行緩冷，最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖2所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。實(shí)施例11先對多晶金剛石石油鉆齒表面及圓柱體硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面進(jìn)行焊前潔面處理，獲得平整表面；在硬質(zhì)合金擴(kuò)延基體表面涂上脫水硼酸釬劑，剪取S22l(BCu60aiSn-R) 焊片放置在擴(kuò)延基體表面；然后把多晶金剛石復(fù)合石油鉆齒和擴(kuò)延基體材料的表面對接放入增壓及冷卻密封保護(hù)裝置里，整體工裝在氬弧焊接設(shè)備上；焊接溫度選擇940°C -960
待焊料熔化后對工件兩端加壓，壓力大小為200MPa ；焊后把工件放入石棉灰中進(jìn)行緩冷， 最后再對工件進(jìn)行噴砂處理，去除焊縫殘?jiān)?，即制備得到如附圖2所示的用作鉆頭鉆齒的新型多晶金剛石復(fù)合片。
權(quán)利要求
1.一種提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法，其特征是在作為鉆齒或刀齒的多晶金剛石復(fù)合片的基體( 一端增加聯(lián)接一擴(kuò)延基體(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法，其特征是基體與擴(kuò)延基體之間的聯(lián)接為焊接聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法，其特征是基體與擴(kuò)延基體之間的焊接采用高頻感應(yīng)焊、激光焊、真空焊接、熱等靜壓焊接、微波加熱焊接、摩擦焊接或氬弧焊任一種方式進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法，其特征是基體與擴(kuò)延基體之間的焊接包括以下步驟(1)基體焊接面和/或擴(kuò)延基體焊接面上涂敷釬劑，將焊片置于基體焊接面和擴(kuò)延基體焊接面之間，使基體焊接面、焊片和擴(kuò)延基體焊接面之間相互保持對接；(2)對基體與擴(kuò)延基體的焊接面進(jìn)行局部加熱，同時對多晶金剛石復(fù)合片的多晶金剛石層進(jìn)行冷卻和氣氛保護(hù)，加熱至作為焊料的焊片熔化或接近融化后，對基體與擴(kuò)延基體的焊接面加壓，使基體與擴(kuò)延基體焊接為一體；(3)焊接結(jié)束后緩慢冷卻至常溫，以獲得適用性得到提高的多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/ 刀齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法，其特征是在焊接面涂敷釬劑之前對基體焊接面和擴(kuò)延基體焊接面進(jìn)行表面清潔處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法，其特征是焊接面的表面清潔處理采用打磨、拋光、噴砂、超聲清洗、酸堿處理中至少一種方式進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法， 其特征是擴(kuò)延基體的材質(zhì)為硬質(zhì)合金、鑄鐵、淬硬鋼、鈦合金或銅合金，擴(kuò)延基體的形狀為圓柱體、圓錐體、半球體、錐臺體或折彎體。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法， 其特征是多晶金剛石層的冷卻采用水冷、油冷、酒精冷、液氮冷或氣冷任一種方式進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法， 其特征是從軸向?qū)附用婕訅旱膲簭?qiáng)為0. IMPa lOOOMPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法， 其特征是焊接完成后將焊接件放入草木灰或石棉灰中緩冷，或放入200°C -350°C馬弗爐中保溫6-8小時，然后隨爐冷卻，或其他可消除殘余應(yīng)力的方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高多晶金剛石復(fù)合片鉆齒/刀齒適用性的方法，屬于多晶金剛石復(fù)合片工具技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提出的在多晶金剛石復(fù)合片的基體一端增加聯(lián)接一擴(kuò)延基體，具體聯(lián)接方式可以是焊接聯(lián)接，也可以是機(jī)械聯(lián)接，優(yōu)先選用焊接聯(lián)接，焊接方法主要是在基體或/和擴(kuò)延基體焊接面上涂敷釬劑，將焊片置于其焊接面上；然后對接焊接，且在焊接的同時對多晶金剛石層進(jìn)行冷卻。焊接方式包括高頻感應(yīng)焊接、激光焊接、真空焊接、熱等靜壓焊接、微波加熱焊接、摩擦焊接、氬弧焊接等。本發(fā)明的應(yīng)用，能夠有效提高多晶金剛石復(fù)合片作為鉆齒或刀齒的適用性和生產(chǎn)效率，能極大地降低了多晶金剛石復(fù)合片的生產(chǎn)成本。
文檔編號E21B10/46GK102303192SQ201110116109
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者張文凱, 賀端威 申請人:成都比拓超硬材料有限公司