CN115821183A - 一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及法兰生产的技术领域，特别是涉及一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，其具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，并且具有良好的硬度，减少在特种环境中使用时出现变形和裂纹现象，保持良好使用状态；包括以下步骤：S1、将所使用的原材料镍基合金加入至中频电炉中进行熔炼；S2、将法兰生产所使用的模具预热；S3、熔融后的钢水注入至模具中；S4、自然冷却至800~900℃保持1~10分钟，得到法兰铸件；S5、水冷将铸件降温后，脱模；S6、加热，根据所需要的使用要求对其进行自由锻造；S7、将合金法兰表面清洗干净并烘干；S8、再将合金法兰在980~1020℃下进行加热油淬，保持20~30分钟。
Description
技术领域
本发明涉及法兰生产的技术领域，特别是涉及一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺。
背景技术
众所周知，法兰是一种盘状零件，在管道工程中最为常见，合金法兰是一种以合金为主要材质的法兰盘，它具有非常好的性能，主要是用于特殊的管道和管线，而且合金材料耐高温耐腐蚀，因此在设备中有着非常好的使用效果，当采用合金材料生产法兰时，由于法兰有可能需要承受很高抗拉、抗压、抗扭、抗剪强度，因此当其适用于高温等特殊环境中时，热膨胀和起伏不定的周期载荷都会造成法兰面之间的移动，影响法兰的功能，从而使法兰的完整性受损，最终导致泄漏，或者会使法兰铸件产生内应力、变形和裂纹等缺陷，影响法兰正常功能的实现。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，并且具有良好的硬度，减少在特种环境中使用时出现变形和裂纹现象，保持良好使用状态的耐高温镍基合金法兰的制造工艺。
本发明的一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，包括以下步骤：
S1、将所使用的原材料镍基合金加入至中频电炉中进行熔炼，将其加热至1750±50℃；
S2、将法兰生产所使用的模具预热至800~900℃并保持恒温；
S3、启动离心机，将熔融后的钢水注入至预热后的金属模具中；
S4、钢水在注入金属模具中后自然冷却至800~900℃保持1~10分钟，得到法兰铸件；
S5、再使用水冷将铸件降温至常温后，脱模将法兰铸件取出；
S6、将脱模后的法兰取出并加热，根据所需要的使用要求对其进行自由锻造；
S7、将锻造后的合金法兰表面清洗干净并烘干；
S8、再将合金法兰在980~1020℃下进行加热油淬，保持20~30分钟；
S9、在不同的温度下对合金法兰进行回火处理；
S10、处理完成后对合金法兰进行防腐处理，得到成品法兰。
具体的，所述镍基合金包括以下比例的原料：
铜 5~8%；
铬 25~29%；
钼 2~2.3%；
铁 10~15.3%；
硅 1~1.5%；
镍 余量。
具体的，所述加热油淬所使用的油包括以下成分：
抗氧剂 1~1.5%；
表面活性剂 0.8~1.2%；
光亮剂 0.5~0.9%；
钡盐 2~3.2%；
硬脂酸盐 2.5~3%；
矿物油 余量。
具体的，所述回火处理包括以下步骤：
将法兰加热至800~900℃，保温0.5小时；
冷却后对法兰进行钻孔加工；
再将法兰加热至800~900℃，保温15~20分钟；
冷却后对法兰进行扩孔加工；
再将法兰加热至900~1000℃，保持10~15分钟；
冷却后对法兰进行酸洗；
最后将法兰加热至700~800℃，保温1.5~2小时；
冷却至常温后完成处理。
具体的，所述酸洗所使用的清洗液为浓度10~15%的硫酸溶液，酸洗温度为35±2℃，酸洗时间0.5~1小时。
具体的，所述防腐处理包括以下步骤：
对法兰表面进行喷砂处理，达到Sa2.5以上；
在法兰表面喷涂环氧富锌底漆；
再喷涂环氧云铁防锈漆中间层；
最后喷涂丙聚类或氟碳面漆。
与现有技术相比本发明的有益效果为：采用本申请的制造工艺制备出的镍基合金法兰具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，并且由于其中添加了镍和铬，形成和稳定奥氏体的元素，具有良好的硬度，通过加热油淬和多次回火处理，并再最后对其进行防腐处理，从而可以有效减少在特种环境中使用时出现变形和裂纹现象，保持良好使用状态，其与现有的常用的法兰相比，变形裂纹情况可以有效减少85~90%，使用寿命可以延长35~50%。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1，一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，包括以下步骤：
S1、将所使用的原材料镍基合金加入至中频电炉中进行熔炼，将其加热至1750±50℃，镍基合金包括以下比例的原料：
铜 8%；
铬 25%；
钼 2.3%；
铁 10%；
硅 1.5%；
镍 余量；
S2、将法兰生产所使用的模具预热至800~900℃并保持恒温；
S3、启动离心机，将熔融后的钢水注入至预热后的金属模具中；
S4、钢水在注入金属模具中后自然冷却至800~900℃保持1~10分钟，得到法兰铸件；
S5、再使用水冷将铸件降温至常温后，脱模将法兰铸件取出；
S6、将脱模后的法兰取出并加热，根据所需要的使用要求对其进行自由锻造；
S7、将锻造后的合金法兰表面清洗干净并烘干；
S8、再将合金法兰在980~1020℃下进行加热油淬，保持20~30分钟，加热油淬所使用的油包括以下成分：
抗氧剂 1%；
表面活性剂 1.2%；
光亮剂 0.8%；
钡盐 2%；
硬脂酸盐 3%；
矿物油 余量；
S9、在不同的温度下对合金法兰进行回火处理，回火处理包括以下步骤：将法兰加热至800~900℃，保温0.5小时；冷却后对法兰进行钻孔加工；再将法兰加热至800~900℃，保温15~20分钟；冷却后对法兰进行扩孔加工；再将法兰加热至900~1000℃，保持10~15分钟；冷却后对法兰进行酸洗；最后将法兰加热至700~800℃，保温1.5~2小时；冷却至常温后完成处理，
其中，酸洗所使用的清洗液为浓度10~15%的硫酸溶液，酸洗温度为35±2℃，酸洗时间0.5~1小时；
S10、处理完成后对合金法兰进行防腐处理，得到成品法兰，防腐处理包括以下步骤：对法兰表面进行喷砂处理，达到Sa2.5以上；在法兰表面喷涂环氧富锌底漆；再喷涂环氧云铁防锈漆中间层；最后喷涂丙聚类或氟碳面漆。
采用本申请的制造工艺制备出的镍基合金法兰具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，并且由于其中添加了镍和铬，形成和稳定奥氏体的元素，具有良好的硬度，通过加热油淬和多次回火处理，并再最后对其进行防腐处理，从而可以有效减少在特种环境中使用时出现变形和裂纹现象，保持良好使用状态，其与现有的常用的法兰相比，变形裂纹情况可以有效减少85%，使用寿命可以延长40%。
实施例2，一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，包括以下步骤：
S1、将所使用的原材料镍基合金加入至中频电炉中进行熔炼，将其加热至1750±50℃，镍基合金包括以下比例的原料：
铜 5%；
铬 29%；
钼 2%；
铁 15.3%；
硅 1%；
镍 余量；
S2、将法兰生产所使用的模具预热至800~900℃并保持恒温；
S3、启动离心机，将熔融后的钢水注入至预热后的金属模具中；
S4、钢水在注入金属模具中后自然冷却至800~900℃保持1~10分钟，得到法兰铸件；
S5、再使用水冷将铸件降温至常温后，脱模将法兰铸件取出；
S6、将脱模后的法兰取出并加热，根据所需要的使用要求对其进行自由锻造；
S7、将锻造后的合金法兰表面清洗干净并烘干；
S8、再将合金法兰在980~1020℃下进行加热油淬，保持20~30分钟，加热油淬所使用的油包括以下成分：
抗氧剂 1.5%；
表面活性剂 0.8%；
光亮剂 0.5%；
钡盐 3.2%；
硬脂酸盐 2.5%；
矿物油 余量；
S9、在不同的温度下对合金法兰进行回火处理，回火处理包括以下步骤：将法兰加热至800~900℃，保温0.5小时；冷却后对法兰进行钻孔加工；再将法兰加热至800~900℃，保温15~20分钟；冷却后对法兰进行扩孔加工；再将法兰加热至900~1000℃，保持10~15分钟；冷却后对法兰进行酸洗；最后将法兰加热至700~800℃，保温1.5~2小时；冷却至常温后完成处理，
其中，酸洗所使用的清洗液为浓度10~15%的硫酸溶液，酸洗温度为35±2℃，酸洗时间0.5~1小时；
S10、处理完成后对合金法兰进行防腐处理，得到成品法兰，防腐处理包括以下步骤：对法兰表面进行喷砂处理，达到Sa2.5以上；在法兰表面喷涂环氧富锌底漆；再喷涂环氧云铁防锈漆中间层；最后喷涂丙聚类或氟碳面漆。
采用本申请的制造工艺制备出的镍基合金法兰具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，并且由于其中添加了镍和铬，形成和稳定奥氏体的元素，具有良好的硬度，通过加热油淬和多次回火处理，并再最后对其进行防腐处理，从而可以有效减少在特种环境中使用时出现变形和裂纹现象，保持良好使用状态，其与现有的常用的法兰相比，变形裂纹情况可以有效减少85%，使用寿命可以延长45%。
实施例3，一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，包括以下步骤：
S1、将所使用的原材料镍基合金加入至中频电炉中进行熔炼，将其加热至1750±50℃，镍基合金包括以下比例的原料：
铜 6%；
铬 28%；
钼 2.1%；
铁 12%；
硅 1.2%；
镍 余量；
S2、将法兰生产所使用的模具预热至800~900℃并保持恒温；
S3、启动离心机，将熔融后的钢水注入至预热后的金属模具中；
S4、钢水在注入金属模具中后自然冷却至800~900℃保持1~10分钟，得到法兰铸件；
S5、再使用水冷将铸件降温至常温后，脱模将法兰铸件取出；
S6、将脱模后的法兰取出并加热，根据所需要的使用要求对其进行自由锻造；
S7、将锻造后的合金法兰表面清洗干净并烘干；
S8、再将合金法兰在980~1020℃下进行加热油淬，保持20~30分钟，加热油淬所使用的油包括以下成分：
抗氧剂 1.2%；
表面活性剂 1%；
光亮剂 0.6%；
钡盐 2.5%；
硬脂酸盐 2.7%；
矿物油 余量；
S9、在不同的温度下对合金法兰进行回火处理，回火处理包括以下步骤：将法兰加热至800~900℃，保温0.5小时；冷却后对法兰进行钻孔加工；再将法兰加热至800~900℃，保温15~20分钟；冷却后对法兰进行扩孔加工；再将法兰加热至900~1000℃，保持10~15分钟；冷却后对法兰进行酸洗；最后将法兰加热至700~800℃，保温1.5~2小时；冷却至常温后完成处理，
其中，酸洗所使用的清洗液为浓度10~15%的硫酸溶液，酸洗温度为35±2℃，酸洗时间0.5~1小时；
S10、处理完成后对合金法兰进行防腐处理，得到成品法兰，防腐处理包括以下步骤：对法兰表面进行喷砂处理，达到Sa2.5以上；在法兰表面喷涂环氧富锌底漆；再喷涂环氧云铁防锈漆中间层；最后喷涂丙聚类或氟碳面漆。
采用本申请的制造工艺制备出的镍基合金法兰具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，并且由于其中添加了镍和铬，形成和稳定奥氏体的元素，具有良好的硬度，通过加热油淬和多次回火处理，并再最后对其进行防腐处理，从而可以有效减少在特种环境中使用时出现变形和裂纹现象，保持良好使用状态，其与现有的常用的法兰相比，变形裂纹情况可以有效减少88%，使用寿命可以延长40%。
实施例4，一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，包括以下步骤：
S1、将所使用的原材料镍基合金加入至中频电炉中进行熔炼，将其加热至1750±50℃，镍基合金包括以下比例的原料：
铜 7%；
铬 28%；
钼 2.1%；
铁 11%；
硅 1.3%；
镍 余量；
S2、将法兰生产所使用的模具预热至800~900℃并保持恒温；
S3、启动离心机，将熔融后的钢水注入至预热后的金属模具中；
S4、钢水在注入金属模具中后自然冷却至800~900℃保持1~10分钟，得到法兰铸件；
S5、再使用水冷将铸件降温至常温后，脱模将法兰铸件取出；
S6、将脱模后的法兰取出并加热，根据所需要的使用要求对其进行自由锻造；
S7、将锻造后的合金法兰表面清洗干净并烘干；
S8、再将合金法兰在980~1020℃下进行加热油淬，保持20~30分钟，加热油淬所使用的油包括以下成分：
抗氧剂 1.4%；
表面活性剂 0.9%；
光亮剂 0.7%；
钡盐 2.8%；
硬脂酸盐 2.8%；
矿物油 余量；
S9、在不同的温度下对合金法兰进行回火处理，回火处理包括以下步骤：将法兰加热至800~900℃，保温0.5小时；冷却后对法兰进行钻孔加工；再将法兰加热至800~900℃，保温15~20分钟；冷却后对法兰进行扩孔加工；再将法兰加热至900~1000℃，保持10~15分钟；冷却后对法兰进行酸洗；最后将法兰加热至700~800℃，保温1.5~2小时；冷却至常温后完成处理，
其中，酸洗所使用的清洗液为浓度10~15%的硫酸溶液，酸洗温度为35±2℃，酸洗时间0.5~1小时；
S10、处理完成后对合金法兰进行防腐处理，得到成品法兰，防腐处理包括以下步骤：对法兰表面进行喷砂处理，达到Sa2.5以上；在法兰表面喷涂环氧富锌底漆；再喷涂环氧云铁防锈漆中间层；最后喷涂丙聚类或氟碳面漆。
采用本申请的制造工艺制备出的镍基合金法兰具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，并且由于其中添加了镍和铬，形成和稳定奥氏体的元素，具有良好的硬度，通过加热油淬和多次回火处理，并再最后对其进行防腐处理，从而可以有效减少在特种环境中使用时出现变形和裂纹现象，保持良好使用状态，其与现有的常用的法兰相比，变形裂纹情况可以有效减少90%，使用寿命可以延长50%。
实施例5，一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，包括以下步骤：
S1、将所使用的原材料镍基合金加入至中频电炉中进行熔炼，将其加热至1750±50℃，镍基合金包括以下比例的原料：
铜 6%；
铬 27%；
钼 2.1%；
铁 14%；
硅 1.4%；
镍 余量；
S2、将法兰生产所使用的模具预热至800~900℃并保持恒温；
S3、启动离心机，将熔融后的钢水注入至预热后的金属模具中；
S4、钢水在注入金属模具中后自然冷却至800~900℃保持1~10分钟，得到法兰铸件；
S5、再使用水冷将铸件降温至常温后，脱模将法兰铸件取出；
S6、将脱模后的法兰取出并加热，根据所需要的使用要求对其进行自由锻造；
S7、将锻造后的合金法兰表面清洗干净并烘干；
S8、再将合金法兰在980~1020℃下进行加热油淬，保持20~30分钟，加热油淬所使用的油包括以下成分：
抗氧剂 1.3%；
表面活性剂 1.1%；
光亮剂 0.6%；
钡盐 3%；
硬脂酸盐 2.6%；
矿物油 余量；
S9、在不同的温度下对合金法兰进行回火处理，回火处理包括以下步骤：将法兰加热至800~900℃，保温0.5小时；冷却后对法兰进行钻孔加工；再将法兰加热至800~900℃，保温15~20分钟；冷却后对法兰进行扩孔加工；再将法兰加热至900~1000℃，保持10~15分钟；冷却后对法兰进行酸洗；最后将法兰加热至700~800℃，保温1.5~2小时；冷却至常温后完成处理，
其中，酸洗所使用的清洗液为浓度10~15%的硫酸溶液，酸洗温度为35±2℃，酸洗时间0.5~1小时；
S10、处理完成后对合金法兰进行防腐处理，得到成品法兰，防腐处理包括以下步骤：对法兰表面进行喷砂处理，达到Sa2.5以上；在法兰表面喷涂环氧富锌底漆；再喷涂环氧云铁防锈漆中间层；最后喷涂丙聚类或氟碳面漆。
采用本申请的制造工艺制备出的镍基合金法兰具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，并且由于其中添加了镍和铬，形成和稳定奥氏体的元素，具有良好的硬度，通过加热油淬和多次回火处理，并再最后对其进行防腐处理，从而可以有效减少在特种环境中使用时出现变形和裂纹现象，保持良好使用状态，其与现有的常用的法兰相比，变形裂纹情况可以有效减少85%，使用寿命可以延长35%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所使用的原材料镍基合金加入至中频电炉中进行熔炼，将其加热至1750±50℃；
S2、将法兰生产所使用的模具预热至800~900℃并保持恒温；
S3、启动离心机，将熔融后的钢水注入至预热后的金属模具中；
S4、钢水在注入金属模具中后自然冷却至800~900℃保持1~10分钟，得到法兰铸件；
S5、再使用水冷将铸件降温至常温后，脱模将法兰铸件取出；
S6、将脱模后的法兰取出并加热，根据所需要的使用要求对其进行自由锻造；
S7、将锻造后的合金法兰表面清洗干净并烘干；
S8、再将合金法兰在980~1020℃下进行加热油淬，保持20~30分钟；
S9、在不同的温度下对合金法兰进行回火处理；
S10、处理完成后对合金法兰进行防腐处理，得到成品法兰。
2.如权利要求1所述的一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，其特征在于，所述镍基合金包括以下比例的原料：
铜 5~8%；
铬 25~29%；
钼 2~2.3%；
铁 10~15.3%；
硅 1~1.5%；
镍 余量。
3.如权利要求1所述的一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，其特征在于，所述加热油淬所使用的油包括以下成分：
抗氧剂 1~1.5%；
表面活性剂 0.8~1.2%；
光亮剂 0.5~0.9%；
钡盐 2~3.2%；
硬脂酸盐 2.5~3%；
矿物油 余量。
4.如权利要求1所述的一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，其特征在于，所述回火处理包括以下步骤：
将法兰加热至800~900℃，保温0.5小时；
冷却后对法兰进行钻孔加工；
再将法兰加热至800~900℃，保温15~20分钟；
冷却后对法兰进行扩孔加工；
再将法兰加热至900~1000℃，保持10~15分钟；
冷却后对法兰进行酸洗；
最后将法兰加热至700~800℃，保温1.5~2小时；
冷却至常温后完成处理。
5.如权利要求4所述的一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，其特征在于，所述酸洗所使用的清洗液为浓度10~15%的硫酸溶液，酸洗温度为35±2℃，酸洗时间0.5~1小时。
6.如权利要求1所述的一种耐高温镍基合金法兰的制造工艺，其特征在于，所述防腐处理包括以下步骤：
对法兰表面进行喷砂处理，达到Sa2.5以上；
在法兰表面喷涂环氧富锌底漆；
再喷涂环氧云铁防锈漆中间层；
最后喷涂丙聚类或氟碳面漆。
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- 2023-02-14 CN CN202310110174.2A patent/CN115821183A/zh active Pending
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