CN114607853B - 一种基于硬质合金的长寿型法兰及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于硬质合金的长寿型法兰及其制备工艺，包括碳钢板，所述碳钢板的两侧对称焊接有两个超细晶合金板，一个所述超细晶合金板的一侧设有连接部，另一个所述超细晶合金板的一侧开设有连接孔，所述碳钢板和所述超细晶合金板的前表面中部均匀开设有安装孔，所述碳钢板和超细晶合金板的外侧壁均涂覆有丙烯酸涂层，所述碳钢板和超细晶合金板的前表面中部均开设有通孔；本发明通过利用超细晶合金板增加法兰的强度和硬度，增加法兰的使用范围，然后通过丙烯酸涂层为法兰隔绝氧气和水，避免了法兰氧化生锈的情况发生，且通过丙烯酸涂层提高了法兰的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性，增加法兰的性能，进一步提高了法兰的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及法兰制备技术领域，具体为一种基于硬质合金的长寿型法兰及其制备工艺。
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；
传统的法兰在进行使用时，由于传统的法兰的材质通常为碳钢，从而导致法兰在长时间的使用后，容易发生氧化而生锈，影响了法兰的强度和硬度，进而降低了法兰的使用寿命，为此，提出一种基于硬质合金的长寿型法兰及其制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于硬质合金的长寿型法兰及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于硬质合金的长寿型法兰，包括碳钢板，所述碳钢板的两侧对称焊接有两个超细晶合金板，一个所述超细晶合金板的一侧设有连接部，另一个所述超细晶合金板的一侧开设有连接孔，所述碳钢板和所述超细晶合金板的前表面中部均匀开设有安装孔，所述碳钢板和超细晶合金板的外侧壁均涂覆有丙烯酸涂层，所述碳钢板和超细晶合金板的前表面中部均开设有通孔。
一种基于硬质合金的长寿型法兰制备工艺，包括以下步骤：
S1、通过球磨机对水溶性偏钨酸铵、可溶性钴盐、有机碳源和晶粒长大抑制剂，进行混合研磨工作，研磨细度为0.2-0.3mm；
S2、通过对研磨完成后的颗粒依次进行喷雾转化、煅烧、低温还原碳化处理，得到纳米晶复合粉末；
S3、通过湿磨和低压烧结对纳米晶复合粉末进行处理，得到超细晶钨钴类硬质合金；
S4、然后通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行冷却成型，冷却时间为1-3小时，得到超细晶合金板；
S5、然后通过旋转电弧焊对碳钢板与超细晶合金板进行焊接，得到硬质合金复合板；
S6、然后利用钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行加工处理，使硬质合金复合板上形成安装孔和通孔；
S7、然后通过喷淋设备将丙烯酸涂料均匀的喷涂在硬质合金复合板的表面，从而形成丙烯酸涂层，完成法兰的制备。
进一步优选的：所述S1中，通过球磨机将超细晶钨钴类硬质合金原料进行研磨，使原料进行混合。
进一步优选的：所述S1中，晶粒长大抑制剂为0.2%-0.3%VC和0.2%-0.3%Cr8C3，通过晶粒长大抑制剂防止烧结时WC晶体产生晶体长大的现象。
进一步优选的：所述S3中，通过低压烧结的方式对纳米晶复合粉进行加工。
进一步优选的：所述S4中，通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行定型，且使一个超细晶合金板的一侧设有连接部，使另一个超细晶合金板的一侧设有连接孔。
进一步优选的：所述S6中，通过钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行钻孔、打磨和抛光，对硬质合金复合板表面的毛刺进行处理，使硬质合金复合板的表面更加平滑。
进一步优选的：所述S7中，通过将丙烯酸涂料喷涂在硬质合金复合板的表面，用以形成丙烯酸涂层，通过丙烯酸涂层增加硬质合金复合板的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过利用超细晶合金板增加法兰的强度和硬度，增加法兰的使用范围，然后通过丙烯酸涂层为法兰隔绝氧气和水，避免了法兰氧化生锈的情况发生，且通过丙烯酸涂层提高了法兰的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性，增加法兰的性能，进一步提高了法兰的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的侧剖结构示意图；
图3为本发明的步骤流程图。
图中：1、丙烯酸涂层；2、安装孔；3、连接部；4、通孔；5、连接孔；6、碳钢板；7、超细晶合金板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
实施例一
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于硬质合金的长寿型法兰，包括碳钢板6，碳钢板6的两侧对称焊接有两个超细晶合金板7，一个超细晶合金板7的一侧设有连接部3，另一个超细晶合金板7的一侧开设有连接孔5，碳钢板6和超细晶合金板7的前表面中部均匀开设有安装孔2，碳钢板6和超细晶合金板7的外侧壁均涂覆有丙烯酸涂层1，碳钢板6和超细晶合金板7的前表面中部均开设有通孔4。
一种基于硬质合金的长寿型法兰制备工艺，包括以下步骤：
S1、通过球磨机对水溶性偏钨酸铵、可溶性钴盐、有机碳源和晶粒长大抑制剂，进行混合研磨工作，研磨细度为0.2mm；
S2、通过对研磨完成后的颗粒依次进行喷雾转化、煅烧、低温还原碳化处理，得到纳米晶复合粉末；
S3、通过湿磨和低压烧结对纳米晶复合粉末进行处理，得到超细晶钨钴类硬质合金；
S4、然后通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行冷却成型，冷却时间为1小时，得到超细晶合金板7；
S5、然后通过旋转电弧焊对碳钢板6与超细晶合金板7进行焊接，得到硬质合金复合板；
S6、然后利用钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行加工处理，使硬质合金复合板上形成安装孔2和通孔4；
S7、然后通过喷淋设备将丙烯酸涂料均匀的喷涂在硬质合金复合板的表面，从而形成丙烯酸涂层1，完成法兰的制备。
本实施例中，具体的：S1中，通过球磨机将超细晶钨钴类硬质合金原料进行研磨，使原料进行混合；通过球磨机对超细晶钨钴类硬质合金原料进行初步加工。
本实施例中，具体的：S1中，晶粒长大抑制剂为0.2%VC和0.2%Cr8C3，通过晶粒长大抑制剂防止烧结时WC晶体产生晶体长大的现象；通过晶粒长大抑制剂保证了纳米晶复合粉末的质量。
本实施例中，具体的：S3中，通过低压烧结的方式对纳米晶复合粉进行加工；通过湿磨和低压烧结对纳米晶复合粉末进行加工处理。
本实施例中，具体的：S4中，通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行定型，且使一个超细晶合金板7的一侧设有连接部3，使另一个超细晶合金板7的一侧设有连接孔5；通过浇注模具对超细晶合金板7进行塑性。
本实施例中，具体的：S6中，通过钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行钻孔、打磨和抛光，对硬质合金复合板表面的毛刺进行处理，使硬质合金复合板的表面更加平滑；通过钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行精加工处理。
本实施例中，具体的：S7中，通过将丙烯酸涂料喷涂在硬质合金复合板的表面，用以形成丙烯酸涂层1，通过丙烯酸涂层1增加硬质合金复合板的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性；通过丙烯酸涂层1提高了法兰的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性，增加法兰的性能。
实施例二
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于硬质合金的长寿型法兰，包括碳钢板6，碳钢板6的两侧对称焊接有两个超细晶合金板7，一个超细晶合金板7的一侧设有连接部3，另一个超细晶合金板7的一侧开设有连接孔5，碳钢板6和超细晶合金板7的前表面中部均匀开设有安装孔2，碳钢板6和超细晶合金板7的外侧壁均涂覆有丙烯酸涂层1，碳钢板6和超细晶合金板7的前表面中部均开设有通孔4。
一种基于硬质合金的长寿型法兰制备工艺，包括以下步骤：
S1、通过球磨机对水溶性偏钨酸铵、可溶性钴盐、有机碳源和晶粒长大抑制剂，进行混合研磨工作，研磨细度为0.25mm；
S2、通过对研磨完成后的颗粒依次进行喷雾转化、煅烧、低温还原碳化处理，得到纳米晶复合粉末；
S3、通过湿磨和低压烧结对纳米晶复合粉末进行处理，得到超细晶钨钴类硬质合金；
S4、然后通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行冷却成型，冷却时间为2小时，得到超细晶合金板7；
S5、然后通过旋转电弧焊对碳钢板6与超细晶合金板7进行焊接，得到硬质合金复合板；
S6、然后利用钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行加工处理，使硬质合金复合板上形成安装孔2和通孔4；
S7、然后通过喷淋设备将丙烯酸涂料均匀的喷涂在硬质合金复合板的表面，从而形成丙烯酸涂层1，完成法兰的制备。
本实施例中，具体的：S1中，通过球磨机将超细晶钨钴类硬质合金原料进行研磨，使原料进行混合；通过球磨机对超细晶钨钴类硬质合金原料进行初步加工。
本实施例中，具体的：S1中，晶粒长大抑制剂为0.15%VC和0.15%Cr8C3，通过晶粒长大抑制剂防止烧结时WC晶体产生晶体长大的现象；通过晶粒长大抑制剂保证了纳米晶复合粉末的质量。
本实施例中，具体的：S3中，通过低压烧结的方式对纳米晶复合粉进行加工；通过湿磨和低压烧结对纳米晶复合粉末进行加工处理。
本实施例中，具体的：S4中，通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行定型，且使一个超细晶合金板7的一侧设有连接部3，使另一个超细晶合金板7的一侧设有连接孔5；通过浇注模具对超细晶合金板7进行塑性。
本实施例中，具体的：S6中，通过钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行钻孔、打磨和抛光，对硬质合金复合板表面的毛刺进行处理，使硬质合金复合板的表面更加平滑；通过钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行精加工处理。
本实施例中，具体的：S7中，通过将丙烯酸涂料喷涂在硬质合金复合板的表面，用以形成丙烯酸涂层1，通过丙烯酸涂层1增加硬质合金复合板的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性；通过丙烯酸涂层1提高了法兰的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性，增加法兰的性能。
实施例三
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于硬质合金的长寿型法兰，包括碳钢板6，碳钢板6的两侧对称焊接有两个超细晶合金板7，一个超细晶合金板7的一侧设有连接部3，另一个超细晶合金板7的一侧开设有连接孔5，碳钢板6和超细晶合金板7的前表面中部均匀开设有安装孔2，碳钢板6和超细晶合金板7的外侧壁均涂覆有丙烯酸涂层1，碳钢板6和超细晶合金板7的前表面中部均开设有通孔4。
一种基于硬质合金的长寿型法兰制备工艺，包括以下步骤：
S1、通过球磨机对水溶性偏钨酸铵、可溶性钴盐、有机碳源和晶粒长大抑制剂，进行混合研磨工作，研磨细度为0.3mm；
S2、通过对研磨完成后的颗粒依次进行喷雾转化、煅烧、低温还原碳化处理，得到纳米晶复合粉末；
S3、通过湿磨和低压烧结对纳米晶复合粉末进行处理，得到超细晶钨钴类硬质合金；
S4、然后通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行冷却成型，冷却时间为3小时，得到超细晶合金板7；
S5、然后通过旋转电弧焊对碳钢板6与超细晶合金板7进行焊接，得到硬质合金复合板；
S6、然后利用钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行加工处理，使硬质合金复合板上形成安装孔2和通孔4；
S7、然后通过喷淋设备将丙烯酸涂料均匀的喷涂在硬质合金复合板的表面，从而形成丙烯酸涂层1，完成法兰的制备。
本实施例中，具体的：S1中，通过球磨机将超细晶钨钴类硬质合金原料进行研磨，使原料进行混合；通过球磨机对超细晶钨钴类硬质合金原料进行初步加工。
本实施例中，具体的：S1中，晶粒长大抑制剂为0.3%VC和0.3%Cr8C3，通过晶粒长大抑制剂防止烧结时WC晶体产生晶体长大的现象；通过晶粒长大抑制剂保证了纳米晶复合粉末的质量。
本实施例中，具体的：S3中，通过低压烧结的方式对纳米晶复合粉进行加工；通过湿磨和低压烧结对纳米晶复合粉末进行加工处理。
本实施例中，具体的：S4中，通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行定型，且使一个超细晶合金板7的一侧设有连接部3，使另一个超细晶合金板7的一侧设有连接孔5；通过浇注模具对超细晶合金板7进行塑性。
本实施例中，具体的：S6中，通过钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行钻孔、打磨和抛光，对硬质合金复合板表面的毛刺进行处理，使硬质合金复合板的表面更加平滑；通过钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行精加工处理。
本实施例中，具体的：S7中，通过将丙烯酸涂料喷涂在硬质合金复合板的表面，用以形成丙烯酸涂层1，通过丙烯酸涂层1增加硬质合金复合板的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性；通过丙烯酸涂层1提高了法兰的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性，增加法兰的性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种基于硬质合金的长寿型法兰制备工艺,其特征在于：
包括以下步骤：
S1、通过球磨机对水溶性偏钨酸铵、可溶性钴盐、有机碳源和晶粒长大抑制剂，进行混合研磨工作，研磨细度为0.2-0.3mm；
S2、通过对研磨完成后的颗粒依次进行喷雾转化、煅烧、低温还原碳化处理，得到纳米晶复合粉末；
S3、通过湿磨和低压烧结对纳米晶复合粉末进行处理，得到超细晶钨钴类硬质合金；
S4、然后通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行冷却成型，冷却时间为1-3小时，得到超细晶合金板（7）；
S5、然后通过旋转电弧焊对碳钢板（6）与超细晶合金板（7）进行焊接，得到硬质合金复合板；
S6、然后利用钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行加工处理，使硬质合金复合板上形成安装孔（2）和通孔（4）；
S7、然后通过喷淋设备将丙烯酸涂料均匀的喷涂在硬质合金复合板的表面，从而形成丙烯酸涂层（1），完成法兰的制备；
所述S1中，通过球磨机将超细晶钨钴类硬质合金原料进行研磨，使原料进行混合；所述S1中，晶粒长大抑制剂为0.2%-0.3%VC和0.2%-0.3%Cr8C3，通过晶粒长大抑制剂防止烧结时WC晶体产生晶体长大的现象；
所述S3中，通过低压烧结的方式对纳米晶复合粉进行加工；
所述S4中，通过浇注模具对超细晶钨钴类硬质合金进行定型，且使一个超细晶合金板（7）的一侧设有连接部（3），使另一个超细晶合金板（7）的一侧设有连接孔（5）；
所述S6中，通过钻孔、打磨、抛光设备对硬质合金复合板进行钻孔、打磨和抛光，对硬质合金复合板表面的毛刺进行处理，使硬质合金复合板的表面更加平滑；
所述S7中，通过将丙烯酸涂料喷涂在硬质合金复合板的表面，用以形成丙烯酸涂层（1），通过丙烯酸涂层（1）增加硬质合金复合板的耐腐蚀性、耐氧化性和耐候性；
上述工艺制得一种基于硬质合金的长寿型法兰，该法兰包括碳钢板（6），所述碳钢板（6）的两侧对称焊接有两个超细晶合金板（7），一个所述超细晶合金板（7）的一侧设有连接部（3），另一个所述超细晶合金板（7）的一侧开设有连接孔（5），所述碳钢板（6）和所述超细晶合金板（7）的前表面中部均匀开设有安装孔（2），所述碳钢板（6）和超细晶合金板（7）的外侧壁均涂覆有丙烯酸涂层（1），所述碳钢板（6）和超细晶合金板（7）的前表面中部均开设有通孔（4）。
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