CN111822954B - 一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法 - Google Patents

一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，包括下列重量份的原料：不锈钢A胚料、不锈钢B胚料、不锈钢C胚料和不锈钢钝化液，所述不锈钢A胚料为17‑4PH不锈钢，所述不锈钢B胚料为304L不锈钢，所述不锈钢C胚料为430不锈钢。与其它处理工艺相比，工艺成熟，采用三种不同牌号不锈钢进行同流程的生产，不同牌号的不锈钢分别作为不锈钢法兰的外部，连接部和内部，外部采用17‑4PH不锈钢，内部采用430不锈钢，304L不锈钢作为内部与外部的连接部位，代替了传统的单一牌号不锈钢，使得不锈钢法兰的不同部位分别具有不同的使用效果和使用质量，提高了法兰的品质和适用范围。

Description

一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法
技术领域
本发明涉及不锈钢法兰生产工艺，更具体地说，尤其涉及一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法。
背景技术
法兰，又叫法兰凸缘盘或突缘，法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接，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，法兰分螺纹连接法兰、焊接法兰和卡夹法兰，法兰都是成对使用的，低压管道可以使用丝接法兰，四公斤以上压力的使用焊接法兰，两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固，不同压力的法兰厚度不同，它们使用的螺栓也不同，不锈钢法兰是指采用不锈钢材质生产出来的法兰。
传统的不锈钢法兰在生产过程中，通常采用单一牌号的不锈钢，通过锻造、铸造、割制或卷制等加工方法进行加工制成，而单一牌号的不锈钢在使用过程中必然有部分缺点，在用于管体之间的连接时，法兰内壁容易受到管道内流体的腐蚀，而法兰外壁容易受到外部使用环境中空气腐蚀，导致不锈钢法兰的适用范围受限，且影响使用寿命，不锈钢法兰在生产过程中需要开设连接用通孔，通孔在开设完成后通常直接进行使用，而通孔内壁与紧固螺栓的连接处也容易受到腐蚀，导致法兰拆卸安装不便的问题。为此，我们提出一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，工艺成熟，采用三种不同牌号不锈钢进行同流程的生产，不同牌号的不锈钢分别作为不锈钢法兰的外部，连接部和内部，外部采用17-4PH不锈钢，也称马氏体沉淀硬化不锈钢，硬度为HRC44，具有高强度、硬度和抗腐蚀性，对大气及稀释酸或盐都具有良好的抗腐蚀能力，在法兰使用过程中直接暴露在外部，与空气相接触，可以减少空气环境对于法兰的腐蚀，内部采用430不锈钢，是具有良好的耐腐蚀性能的通用钢种，热膨胀系数比奥氏体小，具有很好的耐热疲劳性，采用焊接的方式固定在法兰内部，可以减少管道输送的流体对法兰的腐蚀，全面提升法兰抗腐蚀性，304L不锈钢作为内部与外部的连接部位，是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合，较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，进而减少在某些环境中产生晶间腐蚀，即焊接腐蚀的情况，采用三种牌号不锈钢组成完整的法兰结构，代替了传统的单一牌号不锈钢，使得不锈钢法兰的不同部位分别具有不同的使用效果和使用质量，提高了法兰的品质和适用范围，不锈钢法兰在多步骤处理成型完成后再浸泡不锈钢钝化液，用不锈钢钝化液与不锈钢表面相接触，产生化学反应，在不锈钢钝化液的作用下，不锈钢的贫铬层转化为富铬层，在其表面形成一层三氧化二铬，从而达到超强的防锈能力，且在钻孔成型后进行浸泡处理，使得不锈钢法兰的表面得到全方位的处理，避免钻孔连接处发生腐蚀生锈的情况，进一步提升了不锈钢的法兰的防锈性能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，包括下列重量份的原料：不锈钢A胚料、不锈钢B胚料、不锈钢C胚料和不锈钢钝化液，所述不锈钢A胚料为17-4PH不锈钢，所述不锈钢B胚料为304L不锈钢，所述不锈钢C胚料为430不锈钢。
优选的，包括如下步骤：
S1、胚料裁切：根据法兰规格需求对不锈钢A胚料、不锈钢B胚料和不锈钢C胚料进行裁切，得到不同直径规格的胚料；
S2、加热锻造：使用中频感应炉对胚料进行加热处理，加热后的胚料使用热模锻压机进行锻压处理；
S3、胚料冲孔：使用冲孔机对胚料进行冲孔处理，不锈钢A胚料中间部位冲出通孔A，不锈钢B胚料中间部位冲出通孔B，不锈钢C胚料中间部位冲出通孔C；
S4、冷却钻孔：将冲孔后的胚料先自然冷却，随后在水冷至常温状态，使用钻孔机在不锈钢A胚料内部根据使用需求钻出所需数量的通孔；
S5、组装焊接：将不锈钢B胚料置于不锈钢A胚料内部，并在不锈钢B胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢B胚料与不锈钢A胚料固定在一起，将不锈钢C胚料置于不锈钢B胚料的内部，并在不锈钢C胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢C胚料与不锈钢B胚料固定在一起，进而完成不锈钢法兰成型处理；
S6、表面处理：将成型后制成的法兰置于不锈钢钝化液中浸泡，通过不锈钢钝化液处理后过清水再烘干即得不锈钢法兰成品。
优选的，冲孔后形成的通孔A直径略小于不锈钢B胚料外径，冲孔后形成的通孔B直径略小于不锈钢C胚料外径。
优选的，自然冷却过程中先冷却至800-900℃，保持1-10min，再水冷至常温状态。
优选的，表面处理过程中使用不锈钢钝化液浸泡不锈钢法兰8-10min，再用洁净水冲洗后烘干。
本发明的技术效果和优点：
本发明工艺成熟，采用三种不同牌号不锈钢进行同流程的生产，不同牌号的不锈钢分别作为不锈钢法兰的外部，连接部和内部，外部采用17-4PH不锈钢，也称马氏体沉淀硬化不锈钢，硬度为HRC44，具有高强度、硬度和抗腐蚀性，对大气及稀释酸或盐都具有良好的抗腐蚀能力，在法兰使用过程中直接暴露在外部，与空气相接触，可以减少空气环境对于法兰的腐蚀，内部采用430不锈钢，是具有良好的耐腐蚀性能的通用钢种，热膨胀系数比奥氏体小，具有很好的耐热疲劳性，采用焊接的方式固定在法兰内部，可以减少管道输送的流体对法兰的腐蚀，全面提升法兰抗腐蚀性，304L不锈钢作为内部与外部的连接部位，是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合，较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，进而减少在某些环境中产生晶间腐蚀，即焊接腐蚀的情况，采用三种牌号不锈钢组成完整的法兰结构，代替了传统的单一牌号不锈钢，使得不锈钢法兰的不同部位分别具有不同的使用效果和使用质量，提高了法兰的品质和适用范围，不锈钢法兰在多步骤处理成型完成后再浸泡不锈钢钝化液，用不锈钢钝化液与不锈钢表面相接触，产生化学反应，在不锈钢钝化液的作用下，不锈钢的贫铬层转化为富铬层，在其表面形成一层三氧化二铬，从而达到超强的防锈能力，且在钻孔成型后进行浸泡处理，使得不锈钢法兰的表面得到全方位的处理，避免钻孔连接处发生腐蚀生锈的情况，进一步提升了不锈钢的法兰的防锈性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，包括下列重量份的原料：不锈钢A胚料、不锈钢B胚料、不锈钢C胚料和不锈钢钝化液，所述不锈钢A胚料为17-4PH不锈钢，所述不锈钢B胚料为304L不锈钢，所述不锈钢C胚料为430不锈钢。
优选的，包括如下步骤：
S1、胚料裁切：根据法兰规格需求对不锈钢A胚料、不锈钢B胚料和不锈钢C胚料进行裁切，得到不同直径规格的胚料；
S2、加热锻造：使用中频感应炉对胚料进行加热处理，加热后的胚料使用热模锻压机进行锻压处理；
S3、胚料冲孔：使用冲孔机对胚料进行冲孔处理，不锈钢A胚料中间部位冲出通孔A，不锈钢B胚料中间部位冲出通孔B，不锈钢C胚料中间部位冲出通孔C；
S4、冷却钻孔：将冲孔后的胚料先自然冷却，随后在水冷至常温状态，使用钻孔机在不锈钢A胚料内部根据使用需求钻出所需数量的通孔；
S5、组装焊接：将不锈钢B胚料置于不锈钢A胚料内部，并在不锈钢B胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢B胚料与不锈钢A胚料固定在一起，将不锈钢C胚料置于不锈钢B胚料的内部，并在不锈钢C胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢C胚料与不锈钢B胚料固定在一起，进而完成不锈钢法兰成型处理；
S6、表面处理：将成型后制成的法兰置于不锈钢钝化液中浸泡，通过不锈钢钝化液处理后过清水再烘干即得不锈钢法兰成品。
优选的，冲孔后形成的通孔A直径略小于不锈钢B胚料外径，冲孔后形成的通孔B直径略小于不锈钢C胚料外径。
优选的，自然冷却过程中先冷却至850℃，保持5.5min，再水冷至常温状态。
优选的，表面处理过程中使用不锈钢钝化液浸泡不锈钢法兰9min，再用洁净水冲洗后烘干。
实施例2
一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，包括下列重量份的原料：不锈钢A胚料、不锈钢B胚料、不锈钢C胚料和不锈钢钝化液，所述不锈钢A胚料为17-4PH不锈钢，所述不锈钢B胚料为304L不锈钢，所述不锈钢C胚料为430不锈钢。
优选的，包括如下步骤：
S1、胚料裁切：根据法兰规格需求对不锈钢A胚料、不锈钢B胚料和不锈钢C胚料进行裁切，得到不同直径规格的胚料；
S2、加热锻造：使用中频感应炉对胚料进行加热处理，加热后的胚料使用热模锻压机进行锻压处理；
S3、胚料冲孔：使用冲孔机对胚料进行冲孔处理，不锈钢A胚料中间部位冲出通孔A，不锈钢B胚料中间部位冲出通孔B，不锈钢C胚料中间部位冲出通孔C；
S4、冷却钻孔：将冲孔后的胚料先自然冷却，随后在水冷至常温状态，使用钻孔机在不锈钢A胚料内部根据使用需求钻出所需数量的通孔；
S5、组装焊接：将不锈钢B胚料置于不锈钢A胚料内部，并在不锈钢B胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢B胚料与不锈钢A胚料固定在一起，将不锈钢C胚料置于不锈钢B胚料的内部，并在不锈钢C胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢C胚料与不锈钢B胚料固定在一起，进而完成不锈钢法兰成型处理；
S6、表面处理：将成型后制成的法兰置于不锈钢钝化液中浸泡，通过不锈钢钝化液处理后过清水再烘干即得不锈钢法兰成品。
优选的，冲孔后形成的通孔A直径略小于不锈钢B胚料外径，冲孔后形成的通孔B直径略小于不锈钢C胚料外径。
优选的，自然冷却过程中先冷却至800℃，保持1min，再水冷至常温状态。
优选的，表面处理过程中使用不锈钢钝化液浸泡不锈钢法兰8min，再用洁净水冲洗后烘干。
实施例3
一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，包括下列重量份的原料：不锈钢A胚料、不锈钢B胚料、不锈钢C胚料和不锈钢钝化液，所述不锈钢A胚料为17-4PH不锈钢，所述不锈钢B胚料为304L不锈钢，所述不锈钢C胚料为430不锈钢。
优选的，包括如下步骤：
S1、胚料裁切：根据法兰规格需求对不锈钢A胚料、不锈钢B胚料和不锈钢C胚料进行裁切，得到不同直径规格的胚料；
S2、加热锻造：使用中频感应炉对胚料进行加热处理，加热后的胚料使用热模锻压机进行锻压处理；
S3、胚料冲孔：使用冲孔机对胚料进行冲孔处理，不锈钢A胚料中间部位冲出通孔A，不锈钢B胚料中间部位冲出通孔B，不锈钢C胚料中间部位冲出通孔C；
S4、冷却钻孔：将冲孔后的胚料先自然冷却，随后在水冷至常温状态，使用钻孔机在不锈钢A胚料内部根据使用需求钻出所需数量的通孔；
S5、组装焊接：将不锈钢B胚料置于不锈钢A胚料内部，并在不锈钢B胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢B胚料与不锈钢A胚料固定在一起，将不锈钢C胚料置于不锈钢B胚料的内部，并在不锈钢C胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢C胚料与不锈钢B胚料固定在一起，进而完成不锈钢法兰成型处理；
S6、表面处理：将成型后制成的法兰置于不锈钢钝化液中浸泡，通过不锈钢钝化液处理后过清水再烘干即得不锈钢法兰成品。
优选的，冲孔后形成的通孔A直径略小于不锈钢B胚料外径，冲孔后形成的通孔B直径略小于不锈钢C胚料外径。
优选的，自然冷却过程中先冷却至900℃，保持10min，再水冷至常温状态。
优选的，表面处理过程中使用不锈钢钝化液浸泡不锈钢法兰10min，再用洁净水冲洗后烘干。
综上所述：本发明提供的一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，与其它处理工艺相比，具备以下优点：工艺成熟，采用三种不同牌号不锈钢进行同流程的生产，不同牌号的不锈钢分别作为不锈钢法兰的外部，连接部和内部，外部采用17-4PH不锈钢，也称马氏体沉淀硬化不锈钢，硬度为HRC44，具有高强度、硬度和抗腐蚀性，对大气及稀释酸或盐都具有良好的抗腐蚀能力，在法兰使用过程中直接暴露在外部，与空气相接触，可以减少空气环境对于法兰的腐蚀，内部采用430不锈钢，是具有良好的耐腐蚀性能的通用钢种，热膨胀系数比奥氏体小，具有很好的耐热疲劳性，采用焊接的方式固定在法兰内部，可以减少管道输送的流体对法兰的腐蚀，全面提升法兰抗腐蚀性，304L不锈钢作为内部与外部的连接部位，是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合，较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，进而减少在某些环境中产生晶间腐蚀，即焊接腐蚀的情况，采用三种牌号不锈钢组成完整的法兰结构，代替了传统的单一牌号不锈钢，使得不锈钢法兰的不同部位分别具有不同的使用效果和使用质量，提高了法兰的品质和适用范围，不锈钢法兰在多步骤处理成型完成后再浸泡不锈钢钝化液，用不锈钢钝化液与不锈钢表面相接触，产生化学反应，在不锈钢钝化液的作用下，不锈钢的贫铬层转化为富铬层，在其表面形成一层三氧化二铬，从而达到超强的防锈能力，且在钻孔成型后进行浸泡处理，使得不锈钢法兰的表面得到全方位的处理，避免钻孔连接处发生腐蚀生锈的情况，进一步提升了不锈钢的法兰的防锈性能。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (4)

1.一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，其特征在于：包括下列原料：不锈钢A胚料、不锈钢B胚料、不锈钢C胚料和不锈钢钝化液，所述不锈钢A胚料为17-4PH不锈钢，所述不锈钢B胚料为304L不锈钢，所述不锈钢C胚料为430不锈钢；
包括如下步骤：
S1、胚料裁切：根据法兰规格需求对不锈钢A胚料、不锈钢B胚料和不锈钢C胚料进行裁切，得到不同直径规格的胚料；
S2、加热锻造：使用中频感应炉对胚料进行加热处理，加热后的胚料使用热模锻压机进行锻压处理；
S3、胚料冲孔：使用冲孔机对胚料进行冲孔处理，不锈钢A胚料中间部位冲出通孔A，不锈钢B胚料中间部位冲出通孔B，不锈钢C胚料中间部位冲出通孔C；
S4、冷却钻孔：将冲孔后的胚料先自然冷却，随后在水冷至常温状态，使用钻孔机在不锈钢A胚料内部根据使用需求钻出所需数量的通孔；
S5、组装焊接：将不锈钢B胚料置于不锈钢A胚料内部，并在不锈钢B胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢B胚料与不锈钢A胚料固定在一起，将不锈钢C胚料置于不锈钢B胚料的内部，并在不锈钢C胚料外壁采用焊接的方式将不锈钢C胚料与不锈钢B胚料固定在一起，进而完成不锈钢法兰成型处理；
S6、表面处理：将成型后制成的法兰置于不锈钢钝化液中浸泡，通过不锈钢钝化液处理后过清水再烘干即得不锈钢法兰成品。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，其特征在于：冲孔后形成的通孔A直径略小于不锈钢B胚料外径，冲孔后形成的通孔B直径略小于不锈钢C胚料外径。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，其特征在于：自然冷却过程中先冷却至800-900℃，保持1-10min，再水冷至常温状态。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀不锈钢法兰的制造方法，其特征在于：表面处理过程中使用不锈钢钝化液浸泡不锈钢法兰8-10min，再用洁净水冲洗后烘干。
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