法兰的高效锻造方法与流程

1.本发明涉及法兰锻造技术领域，尤其涉及法兰的高效锻造方法。


背景技术：

2.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；而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。
3.目前现有的法兰往往需要通过锻造工艺进行锻造成型，但是目前现有的锻造工艺在锻造法兰时，锻造完毕的法兰表面毛刺较多，影响了法兰的使用效果，需要进行改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的法兰的高效锻造方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：法兰的高效锻造方法，包括以下步骤：
6.s1，准备合金坯料，准备合格的合金坯料，并将合金坯料放置在一旁备用，准备锻造；
7.s2，化学分析，首先通过化学分析仪器对所述合金坯料进行化学分析操作，进而确保其化学成份符合合金坯料的成份要求；
8.s3，初次熔炼，然后将所述合金坯料放入电炉内进行分时间段加温处理，第一时间段加热温度至280-410℃，第二时间段加温为420-490℃，第三时间段加温至800-900℃，第四时间段1000-1120℃，最后进行收尾保温即可；
9.s4，冷却，然后对所述合金胚料进行冷却，采用风冷的方式将合金胚料风冷至当前室温即可，得到合金块；
10.s5，二次熔炼，然后将所述合金块再次放入电炉内，并以3500℃的温度对所述合金块进行高温熔炼；
11.s6，预成型，随后对上述步骤中经过高温熔炼的合金块进炉保温在1000-1050℃，保温2-4h后进行锻造工序，随后去除氧化皮，并进行预成型，得到半成型合金块；
12.s7，锻造，随后将得到的所述半成型合金块在950-990℃下进行锻造成型，其中锻造温度控制在950℃以上，当低于此温度时，须及时的进行增温，从而保证锻造的正常进行，锻造完毕后，得到成型胚料；
13.s8，冲孔，然后将上述步骤得到的成型胚料取出，然后趁热利用压力机对成型胚料进行镦粗，最后利用冲头对成型胚料进行冲孔操作；
14.s9，碾环，然后将所述成型胚料安装到碾环机上进行碾环操作，进而扩大成型胚料的中心孔，此时得到半成品法兰；
15.s10，车削，最利用车床来对所述半成品法兰进行车削操作，得到成品法兰。
16.为了提高合金坯料强度，本发明改进有，在s1步骤中，所述合金坯料其重量份数化学成分为：钒25-45％，镍25-35％、铬20-35％、碳1-5％、硅1-6％、锰1-6％。
17.为了提高加热效果，本发明改进有，在s3步骤中，所述第一时间段的加热时间和保温时间分别为30min和20min，所述第二时间段的加热时间和保温时间分别为1h和20min。
18.为了能够分阶段加温，本发明改进有，在s3步骤中，所述第三时间段的加热时间和保温时间分别为2h和30min，所述第四时间段的加热时间和保温时间分别为30min和50min。
19.为了提高保温效果，本发明改进有，在s3步骤中，所述收尾保温的温度为1000-1100℃。
20.为了消除内应力，本发明改进有，在s4步骤中，所述风冷的降温速率为10-14℃/min，并且在对合金溶液进行冷却之前，应当从电炉内倒出合金溶液。
21.为了提高冲孔效率，本发明改进有，所述s8步骤中，所述成型胚料的温度应当大于850℃，若低于此温度，应当对成型胚料进行加热，从而保证冲孔效率。
22.为了提高碾环效果，本发明改进有，在s9步骤中，所述碾环操作包括一次碾环和二次碾环，其中一次碾环采用立式碾环机碾环，二次碾环采用卧式碾环机碾环。
23.相比于现有技术，本发明在锻造之前，通过化学分析步骤可以对合金胚料进行复核，从而确保其化学成份符合合金坯料的成份要求，进而保证法兰的质量，同时在制造的过程中，冷却步骤可以起到退火的效果，进而起到均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能和冷塑性变形能力，方便了后续加工操作，同时通过立式碾环机和卧式碾环机两次碾环，可以有效保证碾环的效果，最后通过车削加工可以去除法兰表面的毛刺，提高法兰的质量，避免毛刺影响使用效果，实用性较高，进步性显著。
24.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
25.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明提出法兰的高效锻造方法的步骤图。
具体实施方式
28.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作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。
29.实施例一
30.参阅图1，法兰的高效锻造方法，包括以下步骤：
31.s1，准备合金坯料，准备合格的合金坯料，并将合金坯料放置在一旁备用，准备锻造；
32.s2，化学分析，首先通过化学分析仪器对所述合金坯料进行化学分析操作，进而确保其化学成份符合合金坯料的成份要求；
33.s3，初次熔炼，然后将所述合金坯料放入电炉内进行分时间段加温处理，第一时间段加热温度至410℃，第二时间段加温为420℃，第三时间段加温至800℃，第四时间段1000℃，最后进行收尾保温即可；
34.s4，冷却，然后对所述合金胚料进行冷却，采用风冷的方式将合金胚料风冷至当前室温即可，得到合金块；
35.s5，二次熔炼，然后将所述合金块再次放入电炉内，并以3500℃的温度对所述合金块进行高温熔炼；
36.s6，预成型，随后对上述步骤中经过高温熔炼的合金块进炉保温在1050℃，保温4h后进行锻造工序，随后去除氧化皮，并进行预成型，得到半成型合金块；
37.s7，锻造，随后将得到的所述半成型合金块在990℃下进行锻造成型，其中锻造温度控制在950℃以上，当低于此温度时，须及时的进行增温，从而保证锻造的正常进行，锻造完毕后，得到成型胚料；
38.s8，冲孔，然后将上述步骤得到的成型胚料取出，然后趁热利用压力机对成型胚料进行镦粗，最后利用冲头对成型胚料进行冲孔操作；
39.s9，碾环，然后将所述成型胚料安装到碾环机上进行碾环操作，进而扩大成型胚料的中心孔，此时得到半成品法兰；
40.s10，车削，最利用车床来对所述半成品法兰进行车削操作，得到成品法兰。
41.本实施例中，在s1步骤中，所述合金坯料其重量份数化学成分为：钒25％，镍25％、铬35％、碳5％、硅6％、锰4％。
42.本实施例中，在s3步骤中，所述第一时间段的加热时间和保温时间分别为30min和20min，所述第二时间段的加热时间和保温时间分别为1h和20min。
43.本实施例中，在s3步骤中，所述第三时间段的加热时间和保温时间分别为2h和30min，所述第四时间段的加热时间和保温时间分别为30min和50min。
44.本实施例中，在s3步骤中，所述收尾保温的温度为1050℃。
45.本实施例中，在s4步骤中，所述风冷的降温速率为12℃/min，并且在对合金溶液进行冷却之前，应当从电炉内倒出合金溶液，通过缓慢的降温，可以起到退火的效果，进而起到均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能和冷塑性变形能力。
46.本实施例中，所述s8步骤中，所述成型胚料的温度应当大于850℃，若低于此温度，应当对成型胚料进行加热，从而保证冲孔效率，温度较高时，成型胚料较为柔软，可以降低冲孔难度。
47.本实施例中，在s9步骤中，所述碾环操作包括一次碾环和二次碾环，其中一次碾环采用立式碾环机碾环，二次碾环采用卧式碾环机碾环，通过立式碾环机和卧式碾环机两次碾环，可以有效保证碾环的效果。
48.实施例二
49.参阅图1，法兰的高效锻造方法，包括以下步骤：
50.s1，准备合金坯料，准备合格的合金坯料，并将合金坯料放置在一旁备用，准备锻造；
51.s2，化学分析，首先通过化学分析仪器对所述合金坯料进行化学分析操作，进而确保其化学成份符合合金坯料的成份要求；
52.s3，初次熔炼，然后将所述合金坯料放入电炉内进行分时间段加温处理，第一时间段加热温度至300℃，第二时间段加温为440℃，第三时间段加温至850℃，第四时间段1120℃，最后进行收尾保温即可；
53.s4，冷却，然后对所述合金胚料进行冷却，采用风冷的方式将合金胚料风冷至当前室温即可，得到合金块；
54.s5，二次熔炼，然后将所述合金块再次放入电炉内，并以3500℃的温度对所述合金块进行高温熔炼；
55.s6，预成型，随后对上述步骤中经过高温熔炼的合金块进炉保温在1000℃，保温2h后进行锻造工序，随后去除氧化皮，并进行预成型，得到半成型合金块；
56.s7，锻造，随后将得到的所述半成型合金块在990℃下进行锻造成型，其中锻造温度控制在950℃以上，当低于此温度时，须及时的进行增温，从而保证锻造的正常进行，锻造完毕后，得到成型胚料；
57.s8，冲孔，然后将上述步骤得到的成型胚料取出，然后趁热利用压力机对成型胚料进行镦粗，最后利用冲头对成型胚料进行冲孔操作；
58.s9，碾环，然后将所述成型胚料安装到碾环机上进行碾环操作，进而扩大成型胚料的中心孔，此时得到半成品法兰；
59.s10，车削，最利用车床来对所述半成品法兰进行车削操作，得到成品法兰。
60.本实施例中，在s1步骤中，所述合金坯料其重量份数化学成分为：钒45％，镍30％、铬20％、碳5％、硅5％、锰5％。
61.本实施例中，在s3步骤中，所述第一时间段的加热时间和保温时间分别为30min和20min，所述第二时间段的加热时间和保温时间分别为1h和20min。
62.本实施例中，在s3步骤中，所述第三时间段的加热时间和保温时间分别为2h和30min，所述第四时间段的加热时间和保温时间分别为30min和50min。
63.本实施例中，在s3步骤中，所述收尾保温的温度为1100℃。
64.本实施例中，在s4步骤中，所述风冷的降温速率为14℃/min，并且在对合金溶液进行冷却之前，应当从电炉内倒出合金溶液，通过缓慢的降温，可以起到退火的效果，进而起到均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能和冷塑性变形能力。
65.本实施例中，所述s8步骤中，所述成型胚料的温度应当大于850℃，若低于此温度，应当对成型胚料进行加热，从而保证冲孔效率，温度较高时，成型胚料较为柔软，可以降低冲孔难度。
66.本实施例中，在s9步骤中，所述碾环操作包括一次碾环和二次碾环，其中一次碾环采用立式碾环机碾环，二次碾环采用卧式碾环机碾环，通过立式碾环机和卧式碾环机两次碾环，可以有效保证碾环的效果。
67.实施例三
68.参阅图1，法兰的高效锻造方法，包括以下步骤：
69.s1，准备合金坯料，准备合格的合金坯料，并将合金坯料放置在一旁备用，准备锻造；
70.s2，化学分析，首先通过化学分析仪器对所述合金坯料进行化学分析操作，进而确保其化学成份符合合金坯料的成份要求；
71.s3，初次熔炼，然后将所述合金坯料放入电炉内进行分时间段加温处理，第一时间段加热温度至405℃，第二时间段加温为450℃，第三时间段加温至900℃，第四时间段1120℃，最后进行收尾保温即可；
72.s4，冷却，然后对所述合金胚料进行冷却，采用风冷的方式将合金胚料风冷至当前室温即可，得到合金块；
73.s5，二次熔炼，然后将所述合金块再次放入电炉内，并以3500℃的温度对所述合金块进行高温熔炼；
74.s6，预成型，随后对上述步骤中经过高温熔炼的合金块进炉保温在1000℃，保温2h后进行锻造工序，随后去除氧化皮，并进行预成型，得到半成型合金块；
75.s7，锻造，随后将得到的所述半成型合金块在990℃下进行锻造成型，其中锻造温度控制在950℃以上，当低于此温度时，须及时的进行增温，从而保证锻造的正常进行，锻造完毕后，得到成型胚料；
76.s8，冲孔，然后将上述步骤得到的成型胚料取出，然后趁热利用压力机对成型胚料进行镦粗，最后利用冲头对成型胚料进行冲孔操作；
77.s9，碾环，然后将所述成型胚料安装到碾环机上进行碾环操作，进而扩大成型胚料的中心孔，此时得到半成品法兰；
78.s10，车削，最利用车床来对所述半成品法兰进行车削操作，得到成品法兰。
79.本实施例中，在s1步骤中，所述合金坯料其重量份数化学成分为：钒40％，镍30％、铬25％、碳5％、硅4％、锰1％。
80.本实施例中，在s3步骤中，所述第一时间段的加热时间和保温时间分别为30min和20min，所述第二时间段的加热时间和保温时间分别为1h和20min。
81.本实施例中，在s3步骤中，所述第三时间段的加热时间和保温时间分别为2h和30min，所述第四时间段的加热时间和保温时间分别为30min和50min。
82.本实施例中，在s3步骤中，所述收尾保温的温度为1100℃。
83.本实施例中，在s4步骤中，所述风冷的降温速率为11℃/min，并且在对合金溶液进行冷却之前，应当从电炉内倒出合金溶液，通过缓慢的降温，可以起到退火的效果，进而起到均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能和冷塑性变形能力。
84.本实施例中，所述s8步骤中，所述成型胚料的温度应当大于850℃，若低于此温度，应当对成型胚料进行加热，从而保证冲孔效率，温度较高时，成型胚料较为柔软，可以降低冲孔难度。
85.本实施例中，在s9步骤中，所述碾环操作包括一次碾环和二次碾环，其中一次碾环采用立式碾环机碾环，二次碾环采用卧式碾环机碾环，通过立式碾环机和卧式碾环机两次碾环，可以有效保证碾环的效果。
86.从上述实施例可以看出，本发明在锻造之前，通过化学分析步骤可以对合金胚料
进行复核，从而确保其化学成份符合合金坯料的成份要求，进而保证法兰的质量，同时在制造的过程中，冷却步骤可以起到退火的效果，进而起到均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能和冷塑性变形能力，方便了后续加工操作，同时通过立式碾环机和卧式碾环机两次碾环，可以有效保证碾环的效果，最后通过车削加工可以去除法兰表面的毛刺，提高法兰的质量，避免毛刺影响使用效果，实用性较高，进步性显著。
87.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。