CN1400414A - 一种带颈法兰 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及管道连接件法兰,为了解决小批量多品种法兰的生产,特别是大直径带颈法兰,提高材料的利用率,同时又要保证产品的质量,本发明提供了一种带颈法兰,其特征在于:该法兰由挤压铸造的方法获得的,没有焊缝,组织呈现连续的流线型结构特征,其流线型与构件形状的走向相一致。

Description

一种带颈法兰
技术领域:
本发明涉及管道连接件法兰,特别提供了一种用挤压铸造方法获得的带颈法兰。
背景技术:
法兰是管道连接中必不可少的部件,应用范围广,市场需求大。其中带颈法兰是法兰中比较复杂的品种,目前国内专业生产法兰的企业主要采用下述三种方法进行生产。第一种方法是板材加工的方法,即轧制后的板材下料,机械加工成法兰盘;同时板材下料机械加工,卷板焊接成筒状,整形后成法兰颈;再将法兰盘和法兰颈焊接在一起,整体机加工出成品;这种方法的缺点是,材料利用率低,工序多,工艺复杂,周期长,另外产品有两道焊缝,气密性得不到保证,可靠性差。第二种方法是锻造的方法,即采用铸造、环轧再车削机加出法兰颈的工艺路线,这种方法产品没有焊缝,气密性可以得到可靠的保证,产品的机械性能良好,质量稳定可靠,但是该方法设备投资大,只有那些设备技术能力非常强的工厂才能采用,仅适合那些市场需求量大的标准法兰的制作,并且材料利用率低仅有50%。第三种方法是铸造的方法,即采用铸造的方法直接制造出带颈法兰,虽然该种方法制造成本低,但是质量上得不到保证,而且有些法兰所需材料为锻造合金,不适合铸造,这种方法就无能为力,因此这种方法铸造的法兰主要应用于管道压力低、可靠性要求不高的场合,如灰铸铁、球墨铸铁法兰等,大量应用于给排水工程中。
发明内容:
为了解决小批量多品种法兰的生产,特别是大直径带颈法兰,提高材料的利用率,同时又要保证产品的质量,本发明提供了一种带颈法兰,其特征在于:该法兰由挤压铸造的方法获得的,没有焊缝,组织呈现连续的流线型结构特征,其流线型与构件形状的走向相一致。
本发明特别涉及铝合金法兰。
挤压铸造是对浇入铸型型腔内的液态金属施加较高的机械压力,并使其成型和凝固,从而获得铸件的一种工艺方法,这种工艺方法介于铸造于锻造之间,也被称为液态模锻。由于挤压铸造是使金属在高机械压力下进行结晶,因而具有如下特点:
(1)挤压铸造可以消除内部的气孔,缩孔和疏松等缺陷,产生局部的塑性变形,使铸件组织致密。加之在压力下结晶,还有明显的细化晶粒,加快凝固速度和组织均匀化作用。因此,挤压铸件的机械性能一般要高于其它普通铸件,而接近甚至达到同种合金的锻件水平,同时它没有铸件中的通常存在的各向异性。
(2)液态金属在压力下成型和凝固,使铸件与型腔壁结合紧密,因而铸件尺寸精度高,能够保证近尺寸成型,同时不需要浇冒口系统,原材料利用率高。
(3)挤压铸件在凝固过程中,各部位处于压应力状态,有利于铸件的补缩和防止铸造裂纹的产生,因此,挤压铸造工艺适用性较强,它不仅能适用于铸造性能较好的铸造合金,而且也适合于铸造性能不好的变形合金。
(4)挤压铸造的工艺简单,铸件质量高,稳定性好,易于实行机械化、自动化,生产率高,适合大批量生产。
总之,本发明采用挤压铸造法兰,充分发挥了挤压铸造的铸锻结合、以铸代锻的的工艺优势,挤压铸造法兰与普通铸造法兰相比,质量大幅度提高大到锻造法兰的性能,可靠性高,同时扩大了铸造法兰的选材范围,能够生产出普通铸造无法生产的法兰,如特种合金法兰,变形铝合金法兰能;与锻造和板材加工相比,挤压铸造工艺简化,工序少材料利用率高,降低了法兰的成本。
附图说明:
附图1为为带颈法兰成型示意图;
图中:1为上压头连接板,2为装配板,3为上冲头,4为模芯,5为阴模,6为水冷套,7为底版,8为金属液,9为顶出杆。
具体实施方式:
由件1、2、3组成的上压头,安装在液压机活动上横梁上,可随活动横梁上下运动,当上述上压头随上横梁升高后,向阴模3和模芯5,顶杆9组成的空腔内,注入金属液8,上压头下降,挤压金属溶液,溶液在上压头与阴模形成的空腔中,压力下凝固,为了保持模具温度,由水冷套通水将热量导出。保压40秒至90秒后,上压头抬起,顶出杆上升顶出成品工件,完成一个工件的制备过程。当顶出杆复位后,可进行第二件制备。
实施例
LF2R高颈法兰,按GB3193-82标准熔炼合金,在700±15℃浇注,模具温度250±50℃,模具闭合时间,压力逐步上升时间不大于5秒,达到25MPa时,保压1分30秒至2分钟,开摸,顶出制件。为使工件易于脱出,可在模具内腔喷刷润滑剂。该法兰材料为变形合金,不适于铸造,用本实施例方法制备的法兰性能达到σD≥187Mpa,δ≥24%,焊接性能良好。

Claims (2)

1、一种带颈法兰,其特征在于:该法兰由挤压铸造的方法获得,没有焊缝,组织呈现连续的流线型结构特征,其流线型与构件形状的走向相一致。
2、按照权利要求1所述带颈法兰,其特征在于:该法兰为铝合金、变形合金件。
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