[发明专利]一种可降解铝基材料制备设备、制备工艺

说明书

本发明涉及铝基材料技术领域，具体涉及一种可降解铝基材料制备设备、制备工艺，包括冷镦模、模架和控制器；由于压裂球在冷镦过程中是通过对棒料进行挤压塑性成型，棒料切开量与模腔间存在的容积差，当棒料量低于模腔的容积时，会使得造型后压裂球的球面度不足，而棒料量高于模腔的容积时，会造成压裂球在模腔合模边缘产生环状凸起，削弱了压裂球的塑形质量，继而影响到压裂球的使用效果；故此，本发明通过设置的补模锥，将待加工件的补充料填充到冷镦模的模腔中，并使冷镦过程中的棒料将补充料包裹起来，解决冷镦塑形过程中的棒料量低于模腔容积的情况，保持制备的压裂球的表面质量，从而提升了可降解铝基材料制备设备的运行效果。

技术领域

本发明涉及铝基材料技术领域，具体涉及一种可降解铝基材料制备设备、制备工艺。

背景技术

水平井分段压裂是油气开发储层改造的核心技术，常采用的方法是复合桥塞分段压裂，为了后期生产测井，使用连续油管把桥塞全部钻磨掉；而随着油气开发深度的增加，钻磨复合桥塞已经不能满足油气资源的开发需求，因此实现大通径桥塞免钻除工艺成为了目前油气开发过程降本增效的方法之一，其中使用的核心技术就是可降解压裂球，随着油气开发过程的逐步推进和深入，能够溶解的分段压裂球备受重视；为使压裂球满足应用环境的性能要求，其核心材料成分中镁铝锌铜镍等的配比尤为重要，使得高品质等级的压裂球，在制备过程的材料成本占比巨大。

冷镦是少无切削金属压力加工的工艺，它是在借助模具的作用下使将被加工金属产生塑性变形，其在常温条件下即可进行，并对被加工件的材料具有较高的利用率，同时冷镦工艺对被加工件的机械性能也具有改善作用，适用于进行压裂球的加工；由于压裂球在冷镦过程中是通过对棒料进行挤压塑性成型，棒料切开量与模腔间存在的容积差，会降低加工出的压裂球品质，当棒料量低于模腔的容积时，会使得造型后压裂球的球面度不足，而棒料量高于模腔的容积时，会造成压裂球在模腔合模边缘产生环状凸起，削弱了压裂球的塑形质量，继而影响到压裂球的使用效果。

如申请号为CN201710327769.8的一项中国专利公开了一种耐压可溶解的铸造铝基复合材料及其制备方法；属于可溶解材料技术领域；该发明所述耐压可溶解的铸造铝基复合材料以质量百分比计，含有0.01％～1％的石墨烯。该材料的制备方法为：按设计的铝合金组分配比，称取各组分，先将铝、铜、镁放入熔炼炉中，熔化后降温，再将锡、镓、铟放入铝铜镁合金熔体中，精炼除气除渣，再将石墨烯搅拌加入铝熔体中，静置并浇铸，然后再经过固溶时效处理得到产品；该技术方案组分配比合理，工艺过程简单，所得产品的降解性能与耐压强度明显超过现有的同类产品；其性能满足石油天然气多级滑套分段压裂技术对压裂工具材料耐压可降解性能的要求。便于大规模的工业化应用；但是该技术方案中未对压裂球表面进行硬化处理，使得压裂球的表面硬度易受其制备成品的材料组份所影响，限制了压裂球表面硬度参数的提升。

鉴于此，本发明提出了一种可降解铝基材料制备设备、制备工艺，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种可降解铝基材料制备设备、制备工艺，通过设置的补模锥，将待加工件的补充料填充到冷镦模的模腔中，并使冷镦过程中的棒料将补充料包裹起来，解决冷镦塑形过程中的棒料量低于模腔容积的情况，保持制备的压裂球的表面质量，从而提升了可降解铝基材料制备设备的运行效果。

本发明所述的一种可降解铝基材料制备设备，包括冷镦模、模架和控制器；所述冷镦模安装在模架上，冷镦模在控制器的调节下进行合模；所述冷镦模的外侧设有补模头，补模头滑动安装在模架上，补模头与模架间设有固连驱动的油缸；所述补模头的行程与冷镦模的行程相垂直，补模头环绕包裹在冷镦模的模腔边缘；所述模架上还设有滑动的桁架台，桁架台上安装有补模锥，桁架台通过驱动电机将补模锥移动到冷镦模处；所述补模锥呈圆台状，补模锥的顶端用于放置待加工件的补充料，且放置的补充料截面大于补模锥的顶端，补模锥的底端与桁架台间设有固连的支撑弹簧；所述冷镦模和补模头的模腔内壁曲率相同；