CN105033575A - 一种高压法兰的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高压法兰的加工工艺，包括以下工艺步骤：步骤1）：清洁：取出模具，在模具内表面喷涂清洁液，喷刷均匀，干燥后使用，对模具进行清洁；步骤2）：冶炼：将铁装入感应炉中，快速熔化，加入预热的镧系稀土、Cr、Ni和Mo，加入时，进行搅拌，之后加入铜铝合金，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；步骤3）：浇铸工艺；步骤4）：粗加工工艺：对铸件进行粗加工，粗加工时，法兰两侧薄壁处，直径方向单面留量2-5mm，长度方向单边留量？2-5mm。步骤5）：热处理：所述热处理工序采用两次正火、一次回火和冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度，该发明制得的法兰内部组织紧密，气孔小、杂质少、晶粒细化，且使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及法兰制作领域，尤其涉及一种高压法兰的加工工艺。
背景技术
法兰（Flange），又叫法兰盘或凸缘盘。法兰是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝扣连接）法兰和焊接法兰和卡夹法兰；而现有的法兰加工工艺，生产的法兰内部组织疏松，气孔、夹杂等缺陷较多，热处理开裂现象普遍
液态金属在离心力的作用下补缩能力强大，能有效消除内部缩松、夹杂、气孔等缺陷，使铸件组织致密。用金属型铸造，液态金属在金属型的激冷作用下，凝固迅速加快，晶粒细化，用金属型离心铸造的方法可以生产出来综合性能达到锻造工艺水平的铸件是业界共识。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种高压法兰的加工工艺，解决了现有技术中法兰内部组织疏松，气孔、夹杂等缺陷较多的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高压法兰的加工工艺，包括以下工艺步骤：
步骤1）：清洁：取出模具，在模具内表面喷涂清洁液，喷刷均匀，干燥后使用，对模具进行清洁；
步骤2）：冶炼：将铁装入感应炉中，快速熔化，加入预热的镧系稀土、Cr、Ni和Mo，加入时，进行搅拌，之后加入铜铝合金，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
步骤3）：浇铸工艺：浇铸温度控制在1100-1200℃，浇铸采用先快后慢的方式，浇铸速度为10-15kg/s，离心转速为500-600r/min；浇铸终了到停机是铸件的冷却过程，为防止早脱模造成变形，要冷却到铸件表面呈暗黑红色，温度为590℃-610℃停机、脱模；
步骤4）：粗加工工艺：对铸件进行粗加工，粗加工时，法兰两侧薄壁处，直径方向单面留量2-5mm，长度方向单边留量2-5mm；
步骤5）：热处理：所述热处理工序采用两次正火、一次回火和冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度。
其中，所述步骤1）中的清洁液，包括以下重量份的原料：发泡材料20-30份、碳酸钙60-70份、纤维2-5份、水90-120份和2-4份的水玻璃。
其中，所述步骤5）的第一次正火：采用分段加热，第一段加热温度为500-700℃，到温后保温5-10min，第二段加热温度为900-1000℃，到温后保温30min，然后空冷15-20min。
所述步骤5）的第二次正火：采用分段加热，第一段加热温度为500-600℃，到温后保温10-15min，第二段加热温度为600-700℃，到温后保温20-30min，然后水冷至室温。
所述步骤5）的回火：回火温度500-600℃，到温后保温15-20min。.
所述步骤5）的冷却采用水冷与空冷结合的方法，先采用水冷以1-3℃/s的冷却速率水冷至400-500℃，然后空冷至400-420℃，再采用水冷以4-5℃/s的冷却速率将钢板水冷至室温；
本发明的有益效果是：
1.本发明在浇铸之前先用清洁液对模具清洗，这样可以保证模具在使用，不会有杂质；
2.本发明通过离心浇注提高了铸件的冷却速度和金属的利用率，在加强合金液精炼除气，提高合金液纯净度的情况下，离心铸造可以加强合金液的冷却；
3.本发明通过在铸件中加入Cr、Ni、Mo和镧系稀土，使得法兰的抗拉强度、屈服强度、韧性以及低温冲击性能得到很大的提高；
4.本发明采取分段加热，可有效缩短高温段的加时间，使细化晶粒效果更明显，提高产品的强度和韧性。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
一种高压法兰的加工工艺，包括以下工艺步骤：
步骤1）：清洁：取出模具，在模具内表面喷涂清洁液，喷刷均匀，干燥后使用，对模具进行清洁；
步骤2）：冶炼：将铁装入感应炉中，快速熔化，加入预热的镧系稀土、Cr、Ni和Mo，加入时，进行搅拌，之后加入铜铝合金，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
步骤3）：浇铸工艺：浇铸温度控制在1100℃，浇铸采用先快后慢的方式，浇铸速度为10kg/s，离心转速为500r/min；浇铸终了到停机是铸件的冷却过程，为防止早脱模造成变形，要冷却到铸件表面呈暗黑红色，温度为590℃停机、脱模；
步骤4）：粗加工工艺：对铸件进行粗加工，粗加工时，法兰两侧薄壁处，直径方向单面留量2mm，长度方向单边留量2mm。
步骤5）：热处理：所述热处理工序采用两次正火、一次回火和冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度。
其中，所述步骤1）中的清洁液，包括以下重量份的原料：发泡材料20-30份、碳酸钙60份、纤维2份、水90份和2份的水玻璃。
其中，所述步骤5）的第一次正火：采用分段加热，第一段加热温度为500℃，到温后保温5min，第二段加热温度为900℃，到温后保温30min，然后空冷15min。
所述步骤5）的第二次正火：采用分段加热，第一段加热温度为500℃，到温后保温10min，第二段加热温度为600℃，到温后保温20min，然后水冷至室温。
所述步骤5）的回火：回火温度500℃，到温后保温15min。.
所述步骤5）的冷却采用水冷与空冷结合的方法，先采用水冷以1℃/s的冷却速率水冷至400℃，然后空冷至400℃，再采用水冷以4℃/s的冷却速率将钢板水冷至室温。
实施例2：
一种高压法兰的加工工艺，包括以下工艺步骤：
步骤1）：清洁：取出模具，在模具内表面喷涂清洁液，喷刷均匀，干燥后使用，对模具进行清洁；
步骤2）：冶炼：将铁装入感应炉中，快速熔化，加入预热的镧系稀土、Cr、Ni和Mo，加入时，进行搅拌，之后加入铜铝合金，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
步骤3）：浇铸工艺：浇铸温度控制在1200℃，浇铸采用先快后慢的方式，浇铸速度为15kg/s，离心转速为600r/min；浇铸终了到停机是铸件的冷却过程，为防止早脱模造成变形，要冷却到铸件表面呈暗黑红色，温度为610℃停机、脱模；
步骤4）：粗加工工艺：对铸件进行粗加工，粗加工时，法兰两侧薄壁处，直径方向单面留量5mm，长度方向单边留量5mm。
步骤5）：热处理：所述热处理工序采用两次正火、一次回火和冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度。
其中，所述步骤1）中的清洁液，包括以下重量份的原料：发泡材料20-30份、碳酸钙70份、纤维5份、水120份和4份的水玻璃。
其中，所述步骤5）的第一次正火：采用分段加热，第一段加热温度为700℃，到温后保温10min，第二段加热温度为1000℃，到温后保温30min，然后空冷20min。
所述步骤5）的第二次正火：采用分段加热，第一段加热温度为600℃，到温后保温15min，第二段加热温度为700℃，到温后保温30min，然后水冷至室温。
所述步骤5）的回火：回火温度600℃，到温后保温20min。.
所述步骤5）的冷却采用水冷与空冷结合的方法，先采用水冷以3℃/s的冷却速率水冷至500℃，然后空冷至420℃，再采用水冷以5℃/s的冷却速率将钢板水冷至室温。
实施例3：
一种高压法兰的加工工艺，包括以下工艺步骤：
步骤1）：清洁：取出模具，在模具内表面喷涂清洁液，喷刷均匀，干燥后使用，对模具进行清洁；
步骤2）：冶炼：将铁装入感应炉中，快速熔化，加入预热的镧系稀土、Cr、Ni和Mo，加入时，进行搅拌，之后加入铜铝合金，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
步骤3）：浇铸工艺：浇铸温度控制在1100℃，浇铸采用先快后慢的方式，浇铸速度为12kg/s，离心转速为550r/min；浇铸终了到停机是铸件的冷却过程，为防止早脱模造成变形，要冷却到铸件表面呈暗黑红色，温度为600℃停机、脱模；
步骤4）：粗加工工艺：对铸件进行粗加工，粗加工时，法兰两侧薄壁处，直径方向单面留量4mm，长度方向单边留量4mm。
步骤5）：热处理：所述热处理工序采用两次正火、一次回火和冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度。
其中，所述步骤1）中的清洁液，包括以下重量份的原料：发泡材料20-30份、碳酸钙65份、纤维4份、水100份和3份的水玻璃。
其中，所述步骤5）的第一次正火：采用分段加热，第一段加热温度为600℃，到温后保温7min，第二段加热温度为950℃，到温后保温30min，然后空冷15min。
所述步骤5）的第二次正火：采用分段加热，第一段加热温度为550℃，到温后保温12min，第二段加热温度为650℃，到温后保温25min，然后水冷至室温。
所述步骤5）的回火：回火温度550℃，到温后保温15min。.
所述步骤5）的冷却采用水冷与空冷结合的方法，先采用水冷以2℃/s的冷却速率水冷至450℃，然后空冷至410℃，再采用水冷以4℃/s的冷却速率将钢板水冷至室温。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高压法兰的加工工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：
步骤1）：清洁：取出模具，在模具内表面喷涂清洁液，喷刷均匀，干燥后使用，对模具进行清洁；
步骤2）：冶炼：将铁装入感应炉中，快速熔化，加入预热的镧系稀土、Cr、Ni和Mo，加入时，进行搅拌，之后加入铜铝合金，仔细搅拌，炉前检验合格后，除净浮渣，出炉浇注；
步骤3）：浇铸工艺：浇铸温度控制在1100-1200℃，浇铸采用先快后慢的方式，浇铸速度为10-15kg/s，离心转速为500-600r/min；浇铸终了到停机是铸件的冷却过程，为防止早脱模造成变形，要冷却到铸件表面呈暗黑红色，温度为590℃-610℃停机、脱模；
步骤4）：粗加工工艺：对铸件进行粗加工，粗加工时，法兰两侧薄壁处，直径方向单面留量2-5mm，长度方向单边留量2-5mm；
步骤5）：热处理：所述热处理工序采用两次正火、一次回火和冷却，第一次正火温度大于第二次正火温度。
2.根据权利要求1所述的一种高压法兰的加工工艺，其特征在于，所述步骤1）中的清洁液，包括以下重量份的原料：发泡材料20-30份、碳酸钙60-70份、纤维2-5份、水90-120份和2-4份的水玻璃。
3.根据权利要求2所述的一种高压法兰的加工工艺，其特征在于，所述步骤5）的第一次正火：采用分段加热，第一段加热温度为500-700℃，到温后保温5-10min，第二段加热温度为900-1000℃，到温后保温30min，然后空冷15-20min。
4.根据权利要求3所述的一种高压法兰的加工工艺，其特征在于，所述步骤5）的第二次正火：采用分段加热，第一段加热温度为500-600℃，到温后保温10-15min，第二段加热温度为600-700℃，到温后保温20-30min，然后水冷至室温。
5.根据权利要求5所述的一种高压法兰的加工工艺，其特征在于，所述步骤5）的回火：回火温度500-600℃，到温后保温15-20min。
6.根据权利要求5所述的一种高压法兰的加工工艺，其特征在于，所述步骤5）的冷却采用水冷与空冷结合的方法，先采用水冷以1-3℃/s的冷却速率水冷至400-500℃，然后空冷至400-420℃，再采用水冷以4-5℃/s的冷却速率将钢板水冷至室温。
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