[发明专利]一种液力端阀箱复合材料

说明书

本发明提供一种液力端阀箱复合材料，包括：Cu、Mg、Sn、Zr、Si、Mn、SiC、稀土、TiB、Al₂O₃、Fe，其质量配比为：Cu：2％‑5％、Mg：2％‑6％、Sn：1％‑3％、Zr：0.1％‑0.5％、Si0.1％‑0.5％、Mn0.2％‑0.6％、SiC颗粒：14％‑16％、稀土：0.05％‑0.2％、TiB3％‑8％、Al₂O₃1％‑5％、余量为Fe。本发明提高内表面硬度，同时保持强度韧性，使其既抗冲刷、抗磨蚀，在交变负载的作用下又不易产生裂纹现象，提高了阀箱的整体强度性能、延长了使用寿命、降低了生产成本、减少了处理中的安全隐患、工艺简单、实用性强。

技术领域

本发明涉及压裂泵加工技术领域，具体为一种液力端阀箱复合材料。

背景技术

随着社会能源需求量的不断增大，油气储量的不断减少，深井、超深井、超高压井就会不断增多，同时非常规性油气能源开采已成为今后重要的能源供给方式，会出现定向井、水平井等，就会不断地改进提高压裂工艺，对压裂设备的质量、性能提出了更高的要求。同时压力要求会不断增高，排量要求会不断增大，压裂是油田采取夹砂压裂、酸化压裂、注水、完井等工艺手段，是提高油气层产量和采收率的重要方法。压裂车是压裂成套设备的主要设备，而压裂泵又是压裂车的心脏部分。因此压裂泵的质量性能直接影响压裂工艺的质量和效率。压裂泵由动力端和液力端两部分组成，其中，液力端是主要部分之一，同时也是易损部分，而阀箱占液力端整体成本的80～85％(价值12-30万/件)。在压裂施工作业时，压裂泵液力端阀箱承受着恶劣的工作环境，从而导致阀箱内腔经常出现疲劳裂纹。从而阀箱失效事故频发，工作寿命不到100小时，因此需要研发一种长寿命、耐疲劳的新型复合材料来制备液力端阀箱，从而保证生产安全。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种液力端阀箱复合材料，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种液力端阀箱复合材料，包括：Cu、Mg、Sn、Zr、Si、Mn、SiC、稀土、TiB、Al₂O₃、Fe，其质量配比为：Cu：2％-5％、Mg：2％-6％、Sn：1％-3％、Zr：0.1％-0.5％、Si0.1％-0.5％、Mn0.2％-0.6％、SiC颗粒：14％-16％、稀土：0.05％-0.2％、TiB3％-8％、Al₂O₃1％-5％、余量为Fe。

所述稀土为质量配比镧10％、铈30％、镨20％、钐10％、铕10％、钆10％、铽10％。

所述阀箱复合材料质量配比为Cu：2％、Mg：2％、Sn：1％、Zr：0.1％、Si0.1％、Mn0.2％、SiC颗粒：14％、稀土：0.05％、TiB3％、Al₂O₃1％、余量为Fe。

所述阀箱复合材料质量配比为：Cu：5％、Mg：6％、Sn：3％、Zr：0.5％、Si0.5％、Mn0.6％、SiC颗粒：16％、稀土：0.2％、TiB8％、Al₂O₃5％、余量为Fe。

所述阀箱复合材料质量配比为：Cu：3％、Mg：4％、Sn：2％、Zr：0.3％、Si0.3％、Mn0.5％、SiC颗粒：15％、稀土：0.1％、TiB5％、Al₂O₃₃％、余量为Fe。

与已公开技术相比，本发明存在以下优点：本发明提高内表面硬度，同时保持强度韧性，使其既抗冲刷、抗磨蚀，在交变负载的作用下又不易产生裂纹现象，提高了阀箱的整体强度性能、延长了使用寿命、降低了生产成本、减少了处理中的安全隐患、工艺简单、实用性强。

具体实施方式