杭州一体化建筑材料有限公司(诚招市级代理):可溶铝合金作为结构件使用除了要求具备良好的溶解性能外,还须兼备足够高的强度和一定的塑性。为了满足可溶铝合金的溶解性能和力学性能,合金中需同时添加低熔点金属(Ga、In、Sn)和多种强化合金元素。但是分布于铝合金晶界上的低熔点相通常对合金的强度和塑性不利,尤其是对塑性损害极大。另一方面,强化合金元素在强化合金的同时也改变合金的溶解性能。因为这两类合金元素所发挥的作用相互制约,所以选择合适的合金元素种类、含量和比例以平衡溶解性能和力学性能,对合金制备至关重要。蜂窝铝单板研究人员在大量实验基础上对合金成分进行优化,利用细化合金晶粒和提高铝液质量等途径来改善合金的塑性,采用淬火和时效工艺对合金的综合性能进行调控,终制备出满足实际工况需求的铝合金材料。
所研发合金的强度达350MPa以上,维氏硬度接近150,抗压强度满足水力压裂要求。可溶合金的铝水起始反应温度从室温至85℃范围内可调,合金的溶解速率亦可根据不同工况调整。
与该课题组研制的可溶铝合金相比,现行的树脂和铝复合材料类可溶材料虽然在强度上相当,但前者需用特制的腐蚀液溶解,后者与水的起始反应温度和在水中的溶解速率均不易调控,而该合金显示了优异的综合性能。此外,该合金可采用传统工艺冶炼和铸造成型,成本低,易达高产能,适合大规模应用和推广。
课题组与有关企业合作研发了压裂球、球座和桥塞等多个产品。压裂球已在大庆和长庆等油田获得应用,可溶铝合金桥塞和球座也已通过大庆的井上实验测试。目前全球采用水力压裂技术开采的油井粗略估计达几十万口,仅大庆就有近万口,对可溶铝合金有巨大的市场需求。
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