CN107794456A - 一种阀门用高强度法兰的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀门用高强度法兰的加工工艺，属于阀门设备技术领域。该加工工艺包括㈠熔炼原料；㈡壳模制备；㈢壳模焙烧；㈣浇注；㈤浇注成型后，待铸件冷却到室温，进行破碎模壳脱模，之后切除铸件的保温冒口，得到铸件；㈥热处理；㈦对阀门用高强度法兰进行抛光，抛光后将阀门用高强度法兰置于工业洗涤剂中清洗；㈧将超声波清洗后的铸件用水进行冲洗；㈨采用热风机对铸件进行烘干；㈩在阀门用高强度法兰表面电镀锌镍合金镀层。采用本发明的成分质量百分比铸造的阀门用高强度法兰具有高强度、耐高温、强度高和使用寿命长的优点。

Description

一种阀门用高强度法兰的加工工艺
技术领域
本发明涉及一种阀门用高强度法兰的加工工艺，属于管道连接技术领域。
背景技术
法兰又叫法兰盘或突缘，使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，可穿螺栓，通常是指在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它的东西。现有的法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成连接。法兰连接是管道施工的重要连接方式，法兰连接使用方便，能够承受较大的压力，在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能；在阀门中法兰的应用比较普遍，通常用于连接阀门的进口和出口，目前的阀门用法兰不具有耐火性能，结构简单，使用寿命短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种阀门用高强度法兰的加工工艺。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种阀门用高强度法兰的加工工艺，包括以下步骤：
㈠熔炼原料：
a、配料：所述阀门用高强度法兰中各成分的质量百分比为：C：0.04-0.06%， Zn: 0.16-0.28%, Mn：0.33-0.44%， Cr：0.02-0.05%，Ni：0.46-0.68%， Mo：0.01-0.02%，Ce：0.03-0.04%,Eu：0.01-0.03%,Lu:0.02-0.06%， Ga：0.01-0.04%，Sn：0.53-0.74%，Zr：0.04-0.06%，Re：0.02-0.05%，余量为Fe；
b、按预定的法兰中各成分的质量百分比将原料加入熔炉内，将熔炉内的温度提高到1350摄氏度至1400摄氏度，原料被熔炼形成合金溶液；
c、将上一步得到的合金溶液进行冷却，采用风冷以14-16℃/s的冷却速率将合金溶液风冷至室温；
d、将上一步冷却后的合金溶液在熔炉内进行二次熔炼，将熔炉内的温度提高到1250摄氏度至1280摄氏度，合金被二次熔炼形成合金溶液；
㈡壳模制备，具体步骤如下：
A、蜡模制备：制作与所述阀门用高强度法兰的造型一致并包含有保温冒口的蜡模，并对蜡模进行修整；
B、在蜡模上制作壳模；
C、脱蜡：采用蒸汽脱蜡，蒸汽的压力为0.7MPa, 时间为25～28分钟，制得壳模；
㈢壳模焙烧
采用分段升温焙烧方式对壳模进行焙烧，在焙烧中：首先升温到500摄氏度，在500摄氏度保温30分钟，然后，全速升温到1300摄氏度，且保持1300摄氏度50分钟，最后出炉冷却；
㈣浇注
将步骤㈠得到的合金溶液向壳模内进行浇注，浇注时，浇注温度为1300～1350摄氏度；
㈤浇注成型后，待铸件冷却到室温，进行破碎模壳脱模，之后切除铸件的保温冒口，得到阀门用高强度法兰；
㈥将制得的阀门用高强度法兰进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将阀门用高强度法兰加热至800-850℃，并保温30-35min；
B、冷却：采用风冷以5-7℃/s的冷却速率将阀门用高强度法兰加速冷却至300-350℃后，再空冷至室温；
C、回火：将阀门用高强度法兰加热至700-750℃回火30-35min后，待温40s，使手柄本体的温度均匀化，之后以15-18℃/s的冷却速率加速冷却至室温；
D、淬火：阀门用高强度法兰淬火保温温度为600℃±10℃，保温时间为0.5-1.5h；阀门用高强度法兰淬火加热完成后快速放入水槽水冷10-15分钟，冷却槽水温控制在25-35℃；
㈦对阀门用高强度法兰进行抛光，抛光后将阀门用高强度法兰置于工业洗涤剂中，利用超声波发生装置对所述工业洗涤剂施加超声波，超声波的频率和声强分别是5KHZ～8MHZ和14～17W/cm2，清洗10分钟；
其中：所述工业洗涤剂由以下各组分的原料组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐13-16份，磷酸三钠5-9份，单硬脂酸甘油脂11-14份，硬脂酰二乙醇胺7-9份，无味松节油5-6份，乙醇12-14份，三乙醇胺5-7份，对羟基苯甲酸8-9份，氯化钠7-9份，水46-48份；
㈧将超声波清洗后的铸件用水进行冲洗；
㈨采用热风机对铸件进行烘干；
㈩在阀门用高强度法兰表面电镀锌镍合金镀层，镀层厚度为70±10μm。
上述技术方案的改进是：所述阀门用高强度法兰中各成分的质量百分比为：C：0.04%， Zn: 0.16%, Mn：0.33%，Cr：0.02%，Ni：0.46%， Mo：0.01%，Ce：0.03%,Eu：0.01%,Lu:0.02%， Ga：0.01%，Sn：0.53%，Zr：0.04%，Re：0.02%，余量为Fe。
上述技术方案的改进是：所述阀门用高强度法兰中各成分的质量百分比为：C：0.06%， Zn: 0.28%, Mn：0.44%，Cr：0.05%，Ni：0.68%， Mo：0.02%，Ce：0.04%,Eu：0.03%,Lu:0.06%， Ga：0.04%，Sn：0.74%，Zr：0.06%，Re：0.05%，余量为Fe。
上述技术方案的改进是：步骤㈦中所述工业洗涤剂由以下各组分的原料组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐14份，磷酸三钠6份，单硬脂酸甘油脂12份，硬脂酰二乙醇胺8份，无味松节油6份，乙醇13份，三乙醇胺6份，对羟基苯甲酸8份，氯化钠7份，水47份。
本发明采用上述技术方案的有益效果是：（1）采用本发明的成分质量百分比铸造的阀门用高强度法兰具有耐腐蚀、耐高温、强度高和使用寿命长的优点；（2）由于原料含有Zn、Ni，加强了法兰的耐腐蚀性能，原料中还添加了稀土元素，进一步提高了法兰的力学性能和耐腐蚀性能（3）对法兰进行热处理，提高了法兰力学性能，保证了在使用过程不发生形变导致泄露；（4）抛光后通过超声波对法兰进行清洗，更加高效，清洗更加彻底；（5）在超声波清洗中采用了工业洗涤剂，有效的去除了难以清理的油污等杂质，保证了清洗的质量；（6）发明在法兰的表面电镀锌镍合金镀层，使得法兰的耐腐蚀性能，大大延长了使用寿命，保证了工作的稳定。
具体实施方式
实施例一
本实施例的阀门用高强度法兰的加工工艺包括以下步骤：
㈠熔炼原料：
a、配料：所述阀门用高强度法兰中各成分的质量百分比为：C：0.04%， Zn: 0.16%, Mn：0.33%，Cr：0.02%，Ni：0.46%， Mo：0.01%，Ce：0.03%,Eu：0.01%,Lu:0.02%， Ga：0.01%，Sn：0.53%，Zr：0.04%，Re：0.02%，余量为Fe；
b、按预定的法兰中各成分的质量百分比将原料加入熔炉内，将熔炉内的温度提高到1350摄氏度至1400摄氏度，原料被熔炼形成合金溶液；
c、将上一步得到的合金溶液进行冷却，采用风冷以14-16℃/s的冷却速率将合金溶液风冷至室温；
d、将上一步冷却后的合金溶液在熔炉内进行二次熔炼，将熔炉内的温度提高到1250摄氏度至1280摄氏度，合金被二次熔炼形成合金溶液；
㈡壳模制备，具体步骤如下：
A、蜡模制备：制作与所述阀门用高强度法兰的造型一致并包含有保温冒口的蜡模，并对蜡模进行修整；
B、在蜡模上制作壳模；
C、脱蜡：采用蒸汽脱蜡，蒸汽的压力为0.7MPa, 时间为25～28分钟，制得壳模；
㈢壳模焙烧
采用分段升温焙烧方式对壳模进行焙烧，在焙烧中：首先升温到500摄氏度，在500摄氏度保温30分钟，然后，全速升温到1300摄氏度，且保持1300摄氏度50分钟，最后出炉冷却；
㈣浇注
将步骤㈠得到的合金溶液向壳模内进行浇注，浇注时，浇注温度为1300～1350摄氏度；
㈤浇注成型后，待铸件冷却到室温，进行破碎模壳脱模，之后切除铸件的保温冒口，得到阀门用高强度法兰；
㈥将制得的阀门用高强度法兰进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将阀门用高强度法兰加热至800-850℃，并保温30-35min；
B、冷却：采用风冷以5-7℃/s的冷却速率将阀门用高强度法兰加速冷却至300-350℃后，再空冷至室温；
C、回火：将阀门用高强度法兰加热至700-750℃回火30-35min后，待温40s，使手柄本体的温度均匀化，之后以15-18℃/s的冷却速率加速冷却至室温；
D、淬火：阀门用高强度法兰淬火保温温度为600℃±10℃，保温时间为0.5-1.5h；阀门用高强度法兰淬火加热完成后快速放入水槽水冷10-15分钟，冷却槽水温控制在25-35℃；
㈦对阀门用高强度法兰进行抛光，抛光后将阀门用高强度法兰置于工业洗涤剂中，利用超声波发生装置对所述工业洗涤剂施加超声波，超声波的频率和声强分别是5KHZ～8MHZ和14～17W/cm2，清洗10分钟；
其中：所述工业洗涤剂由以下各组分的原料组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐14份，磷酸三钠6份，单硬脂酸甘油脂12份，硬脂酰二乙醇胺8份，无味松节油6份，乙醇13份，三乙醇胺6份，对羟基苯甲酸8份，氯化钠7份，水47份；
㈧将超声波清洗后的铸件用水进行冲洗；
㈨采用热风机对铸件进行烘干；
㈩在阀门用高强度法兰表面电镀锌镍合金镀层，镀层厚度为70±10μm。
实施例二
本实施例的阀门用高强度法兰的加工工艺，包括以下步骤：
㈠熔炼原料：
a、配料：所述阀门用高强度法兰中各成分的质量百分比为：C：0.06%， Zn: 0.28%, Mn：0.44%，Cr：0.05%，Ni：0.68%， Mo：0.02%，Ce：0.04%,Eu：0.03%,Lu:0.06%， Ga：0.04%，Sn：0.74%，Zr：0.06%，Re：0.05%，余量为Fe；
b、按预定的法兰中各成分的质量百分比将原料加入熔炉内，将熔炉内的温度提高到1350摄氏度至1400摄氏度，原料被熔炼形成合金溶液；
c、将上一步得到的合金溶液进行冷却，采用风冷以14-16℃/s的冷却速率将合金溶液风冷至室温；
d、将上一步冷却后的合金溶液在熔炉内进行二次熔炼，将熔炉内的温度提高到1250摄氏度至1280摄氏度，合金被二次熔炼形成合金溶液；
㈡壳模制备，具体步骤如下：
A、蜡模制备：制作与所述阀门用高强度法兰的造型一致并包含有保温冒口的蜡模，并对蜡模进行修整；
B、在蜡模上制作壳模；
C、脱蜡：采用蒸汽脱蜡，蒸汽的压力为0.7MPa, 时间为25～28分钟，制得壳模；
㈢壳模焙烧
采用分段升温焙烧方式对壳模进行焙烧，在焙烧中：首先升温到500摄氏度，在500摄氏度保温30分钟，然后，全速升温到1300摄氏度，且保持1300摄氏度50分钟，最后出炉冷却；
㈣浇注
将步骤㈠得到的合金溶液向壳模内进行浇注，浇注时，浇注温度为1300～1350摄氏度；
㈤浇注成型后，待铸件冷却到室温，进行破碎模壳脱模，之后切除铸件的保温冒口，得到阀门用高强度法兰；
㈥将制得的阀门用高强度法兰进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将阀门用高强度法兰加热至800-850℃，并保温30-35min；
B、冷却：采用风冷以5-7℃/s的冷却速率将阀门用高强度法兰加速冷却至300-350℃后，再空冷至室温；
C、回火：将阀门用高强度法兰加热至700-750℃回火30-35min后，待温40s，使手柄本体的温度均匀化，之后以15-18℃/s的冷却速率加速冷却至室温；
D、淬火：阀门用高强度法兰淬火保温温度为600℃±10℃，保温时间为0.5-1.5h；阀门用高强度法兰淬火加热完成后快速放入水槽水冷10-15分钟，冷却槽水温控制在25-35℃；
㈦对阀门用高强度法兰进行抛光，抛光后将阀门用高强度法兰置于工业洗涤剂中，利用超声波发生装置对所述工业洗涤剂施加超声波，超声波的频率和声强分别是5KHZ～8MHZ和14～17W/cm2，清洗10分钟；
其中：所述工业洗涤剂由以下各组分的原料组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐14份，磷酸三钠6份，单硬脂酸甘油脂12份，硬脂酰二乙醇胺8份，无味松节油6份，乙醇13份，三乙醇胺6份，对羟基苯甲酸8份，氯化钠7份，水47份；
㈧将超声波清洗后的铸件用水进行冲洗；
㈨采用热风机对铸件进行烘干；
㈩在阀门用高强度法兰表面电镀锌镍合金镀层，镀层厚度为70±10μm。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种阀门用高强度法兰的加工工艺，其特征在于:包括以下步骤：
㈠熔炼原料：
a、配料：所述阀门用高强度法兰中各成分的质量百分比为：C：0.04-0.06%， Zn: 0.16-0.28%, Mn：0.33-0.44%， Cr：0.02-0.05%，Ni：0.46-0.68%， Mo：0.01-0.02%，Ce：0.03-0.04%,Eu：0.01-0.03%,Lu:0.02-0.06%， Ga：0.01-0.04%，Sn：0.53-0.74%，Zr：0.04-0.06%，Re：0.02-0.05%，余量为Fe；
b、按预定的法兰中各成分的质量百分比将原料加入熔炉内，将熔炉内的温度提高到1350摄氏度至1400摄氏度，原料被熔炼形成合金溶液；
c、将上一步得到的合金溶液进行冷却，采用风冷以14-16℃/s的冷却速率将合金溶液风冷至室温；
d、将上一步冷却后的合金溶液在熔炉内进行二次熔炼，将熔炉内的温度提高到1250摄氏度至1280摄氏度，合金被二次熔炼形成合金溶液；
㈡壳模制备，具体步骤如下：
A、蜡模制备：制作与所述阀门用高强度法兰的造型一致并包含有保温冒口的蜡模，并对蜡模进行修整；
B、在蜡模上制作壳模；
C、脱蜡：采用蒸汽脱蜡，蒸汽的压力为0.7MPa, 时间为25～28分钟，制得壳模；
㈢壳模焙烧
采用分段升温焙烧方式对壳模进行焙烧，在焙烧中：首先升温到500摄氏度，在500摄氏度保温30分钟，然后，全速升温到1300摄氏度，且保持1300摄氏度50分钟，最后出炉冷却；
㈣浇注
将步骤㈠得到的合金溶液向壳模内进行浇注，浇注时，浇注温度为1300～1350摄氏度；
㈤浇注成型后，待铸件冷却到室温，进行破碎模壳脱模，之后切除铸件的保温冒口，得到阀门用高强度法兰；
㈥将制得的阀门用高强度法兰进行热处理，具体工艺为：
A、加热：将阀门用高强度法兰加热至800-850℃，并保温30-35min；
B、冷却：采用风冷以5-7℃/s的冷却速率将阀门用高强度法兰加速冷却至300-350℃后，再空冷至室温；
C、回火：将阀门用高强度法兰加热至700-750℃回火30-35min后，待温40s，使手柄本体的温度均匀化，之后以15-18℃/s的冷却速率加速冷却至室温；
D、淬火：阀门用高强度法兰淬火保温温度为600℃±10℃，保温时间为0.5-1.5h；阀门用高强度法兰淬火加热完成后快速放入水槽水冷10-15分钟，冷却槽水温控制在25-35℃；
㈦对阀门用高强度法兰进行抛光，抛光后将阀门用高强度法兰置于工业洗涤剂中，利用超声波发生装置对所述工业洗涤剂施加超声波，超声波的频率和声强分别是5KHZ～8MHZ和14～17W/cm2，清洗10分钟；
其中：所述工业洗涤剂由以下各组分的原料组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐13-16份，磷酸三钠5-9份，单硬脂酸甘油脂11-14份，硬脂酰二乙醇胺7-9份，无味松节油5-6份，乙醇12-14份，三乙醇胺5-7份，对羟基苯甲酸8-9份，氯化钠7-9份，水46-48份；
㈧将超声波清洗后的铸件用水进行冲洗；
㈨采用热风机对铸件进行烘干；
㈩在阀门用高强度法兰表面电镀锌镍合金镀层，镀层厚度为70±10μm。
2.根据权利要求1所述的阀门用高强度法兰的加工工艺，其特征在于:所述阀门用高强度法兰中各成分的质量百分比为：C：0.04%， Zn: 0.16%, Mn：0.33%，Cr：0.02%，Ni：0.46%，Mo：0.01%，Ce：0.03%,Eu：0.01%,Lu:0.02%， Ga：0.01%，Sn：0.53%，Zr：0.04%，Re：0.02%，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的阀门用高强度法兰的加工工艺，其特征在于:所述阀门用高强度法兰中各成分的质量百分比为：C：0.06%， Zn: 0.28%, Mn：0.44%，Cr：0.05%，Ni：0.68%，Mo：0.02%，Ce：0.04%,Eu：0.03%,Lu:0.06%， Ga：0.04%，Sn：0.74%，Zr：0.06%，Re：0.05%，余量为Fe。
4.根据权利要求1所述的阀门用高强度法兰的加工工艺，其特征在于:步骤㈦中所述工业洗涤剂由以下各组分的原料组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐14份，磷酸三钠6份，单硬脂酸甘油脂12份，硬脂酰二乙醇胺8份，无味松节油6份，乙醇13份，三乙醇胺6份，对羟基苯甲酸8份，氯化钠7份，水47份。
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