一种高温耐水压组合式法兰的铸造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高温耐水压组合式法兰的铸造工艺，铸造出高温耐磨组合式法兰主要包括法兰本体，法兰本体由第一法兰盘及第二法兰盘组成，并第二法兰盘的形状大小与第一法兰盘一致，第一法兰盘和第二法兰盘均为马鞍形结构，第一法兰盘上均布有螺纹孔及通孔，螺纹孔与通孔之间间隔分布，第一法兰盘的两端分别向外延伸形成固定边，固定边上设有固定孔，第一法兰盘外侧边缘处还设置至少两个耳板；第一法兰盘和第二法兰盘在对接固定边上的固定孔后通过螺栓紧固连接在一起，第一法兰盘和第二法兰盘紧固连接形成安装孔；本发明专利技术的铸造工艺简单易行，铸造出的组合式法兰结构简单，且具有良好的高温耐水压性能，延长其使用寿命，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种法兰的铸造工艺，具体高温耐水压组合式法兰的铸造工艺，属于铸造工艺领域。
技术介绍
法兰，又叫法兰凸缘盘或突缘，法兰是管子与管子之间相互连接的零件，用于管端之间的连接，也有用在设备进口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰等，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卸连接，管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用着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，种类很多，法兰的制造可采用铸造工艺进行生产；铸造是机械产品毛坯重要的生产方法，在国民经济中占有重要地位。随着世界统一市场的形成和市场经济的发展，铸造企业面临着日益激烈的竞争和严峻的挑战。传统的铸造设计生产方式己不能适应市场对企业的要求，铸造企业必须变更传统的生产方式，引进新技术新方法。目前在铸钢行业中，铸钢件在铸造时，通常要制造模具、浇铸再进行铸件的后期处理，工艺比较繁琐，此方法得到的铸钢件容易产生裂纹、砂眼、气孔等缺陷，影响了产品质量，为后续工艺处理造成了很大的困难，增加了生产成本。研发一种能克服以上缺陷的铸钢件的铸造工艺成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高温耐水压组合式法兰的铸造工艺，该铸造工艺简单易行，铸造出的组合式法兰结构简单，且具有良好的高温耐水压性能，延长其使用寿命，降低成本。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种高温耐水压组合式法兰的铸造工艺，铸造出高温耐磨组合式法兰，该高温耐磨组合式法兰主要包括法兰本体，法兰本体由第一法兰盘及第二法兰盘组成，第二法兰盘与第一法兰盘左右对称设置，并第二法兰盘的形状大小与第一法兰盘一致，其中：第一法兰盘和第二法兰盘均为马鞍形结构，第一法兰盘上均布有螺纹孔及通孔，螺纹孔与通孔之间间隔分布，第一法兰盘的两端分别向外延伸形成固定边，固定边上设有固定孔，第一法兰盘外侧边缘处还设置至少两个耳板；第一法兰盘和第二法兰盘在对接固定边上的固定孔后通过螺栓紧固连接在一起，第一法兰盘和第二法兰盘紧固连接形成安装孔。本专利技术进一步限定的技术方案是：进一步的，前述高温耐水压组合式法兰的铸造工艺中，安装孔内沿其内壁还设置有橡胶层。前述高温耐水压组合式法兰的铸造工艺中，法兰本体的铸造工艺具体包括以下步骤：（1）根据法兰本体的尺寸大小以海砂、膨润土、添加剂及水为造型材料在砂箱内混制铸型，在铸型的毛面部依次经过涂料、撒砂、空干、硬化及晾干工序得到法兰本体的铸型待用；造型材料按质量百分比计具体如下：海砂：80%，水玻璃5%，膨润土：4%，糊精：1%，和水10%，海砂为40-60目的海砂；铸型毛面部涂覆270目石英粉涂料，撒砂时撒布20-35mm厚的铬铁矿树脂砂；（2）对法兰本体的原材料进行冶炼得到原材料液，冶炼温度为1200-1450℃，冶炼时间为2-4h，严格控制法兰本体原材料液的化学成分，按质量百分比计原材料液成分具体如下：Zn：5-8%，Sn：Mo：1.5-1.9%，Nb：0.5-0.9%，Ti：1-1.2%，N：0.1-0.3%，Cr：15-18%，Ni：5-7%，C：0.01-0.03%，Mn：0.5-0.8%，Pb：0.5-0.8%，Cu：0.5-1.0%，W：0.5-0.7%，Si：0.8-1.0%，P：0.025-0.030%，S：0.008-0.010%，稀土元素：0.8-1.0%，其余为Fe及不可表面的杂质；稀土元素按质量百分比计包括以下组分：镧：9-12%，铈：10-13%，钪：5-8%，钇：3-6%，钐：5-7%，钕：11-15%，钆：5-7%，镨：1-3%，其余为镧系元素，以上各组分之和为100%；（3）将冶炼后的原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中得到铸件，浇注温度为1180-1200℃，浇注时间为9-15min；浇注前，抽真空，保证砂箱内的真空度为0.5-0.6MPa，并对原材料液搅拌，浇注时速度应稍慢并保持匀速，防止急流而产生二次氧化夹杂物；（4）浇注完毕后，将砂箱在一定的-0.03MPa下保压5-10min；技术效果，保压时间过短，则铸件内部容易产生缩孔，如果时间过长，则增加了变形抗力，影响铸件的性能待铸件随铸型冷却到室温时，取出铸件；（5）对铸件进行酸洗，采用硝酸和氢氟酸按1:1的比例进行配置，配好后的酸洗液先静置1-3h，然后用酸洗液对铸件进行清洗，清洗后用清水冲洗1-3次，自然晾干，然后对铸件进行热处理，具体操作如下：a退火：将铸件炉热至500-700℃时保温9-11min，然后炉冷却至400-500℃，随后打开炉门继续缓冷至200-250℃出炉空冷至室温；b淬火：将步骤a中退火后的铸件缓慢炉热至350-400℃并保温30-50min，再次炉热至580-590℃后用水喷淋铸件快速降温；c回火：将经淬火后的铸件在室温下再次入炉并炉热至300-360℃后保温10-15min后出炉空冷至室温；（6）对热处理后的铸件依次进行表面喷砂清理、超声无损检测，检测合格的最终入库。前述高温耐水压组合式法兰的铸造工艺中，法兰本体原材料液的化学成分，按质量百分比计原材料液成分具体如下：Zn：5%，Sn：Mo：1.5%，Nb：0.5%，Ti：1%，N：0.1%，Cr：15%，Ni：5%，C：0.01%，Mn：0.5%，Pb：0.5%，Cu：0.5%，W：0.5%，Si：0.8%，P：0.025%，S：0.008%，稀土元素：0.8%，其余为Fe及不可表面的杂质；稀土元素按质量百分比计包括以下组分：镧：9%，铈：10%，钪：5%，钇：3，钐：5%，钕：11%，钆：5%，镨：1%，其余为镧系元素，以上各组分之和为100%。前述高温耐水压组合式法兰的铸造工艺中，法兰本体原材料液的化学成分，按质量百分比计原材料液成分具体如下：Zn：8%，Sn：Mo：1.9%，Nb：0.9%，Ti：1.2%，N：0.3%，Cr：18%，Ni：7%，C：0.03%，Mn：0.8%，Pb：0.8%，Cu：1.0%，W：0.7%，Si：1.0%，P：0.030%，S：0.010%，稀土元素：1.0%，其余为Fe及不可表面的杂质；稀土元素按质量百分比计包括以下组分：镧：12%，铈：13%，钪：8%，钇：6%，钐：7%，钕：15%，钆：7%，镨：3%，其余为镧系元素，以上各组分之和为100%。前述高温耐水压组合式法兰的铸造工艺中，法兰本体原材料液的化学成分，按质量百分比计原材料液成分具体如下：Zn：6%，Sn：Mo：1.7%，Nb：0.7%，Ti：1.1%，N：0.2%，Cr：16%，Ni：5-7%，C：0.02%，Mn：0.7%，Pb：0.6%，Cu：0.8%，W：0.6%，Si：0.9%，P：0.028%，S：0.009%，稀土元素：0.9%，其余为Fe本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温耐水压组合式法兰的铸造工艺，铸造出高温耐磨组合式法兰，其特征在于：该高温耐磨组合式法兰主要包括法兰本体，所述的法兰本体由第一法兰盘（1）及第二法兰盘（2）组成，所述第二法兰盘（2）与所述第一法兰盘（1）左右对称设置，并所述第二法兰盘（2）的形状大小与第一法兰盘（1）一致，其中：所述的第一法兰盘（1）和第二法兰盘（2）均为马鞍形结构，所述第一法兰盘（1）上均布有螺纹孔（3）及通孔（4），所述螺纹孔（3）与通孔（4）之间间隔分布，所述第一法兰盘（1）的两端分别向外延伸形成固定边（5），所述的固定边（5）上设有固定孔，所述第一法兰盘（1）外侧边缘处还设置至少两个耳板（6）；所述第一法兰盘（1）和第二法兰盘（2）在对接固定边上的固定孔后通过螺栓紧固连接在一起，所述第一法兰盘（1）和第二法兰盘（2）紧固连接形成安装孔（7）。

【技术特征摘要】
1.一种高温耐水压组合式法兰的铸造工艺，铸造出高温耐磨组合式法兰，其特征在于：该高温耐磨组合式法兰主要包括法兰本体，所述的法兰本体由第一法兰盘（1）及第二法兰盘（2）组成，所述第二法兰盘（2）与所述第一法兰盘（1）左右对称设置，并所述第二法兰盘（2）的形状大小与第一法兰盘（1）一致，其中：
所述的第一法兰盘（1）和第二法兰盘（2）均为马鞍形结构，所述第一法兰盘（1）上均布有螺纹孔（3）及通孔（4），所述螺纹孔（3）与通孔（4）之间间隔分布，所述第一法兰盘（1）的两端分别向外延伸形成固定边（5），所述的固定边（5）上设有固定孔，所述第一法兰盘（1）外侧边缘处还设置至少两个耳板（6）；
所述第一法兰盘（1）和第二法兰盘（2）在对接固定边上的固定孔后通过螺栓紧固连接在一起，所述第一法兰盘（1）和第二法兰盘（2）紧固连接形成安装孔（7）。
2.根据权利要求1所述的高温耐水压组合式法兰的铸造工艺，其特征在于：所述安装孔内沿其内壁还设置有橡胶层（8）。
3.根据权利要求1所述的高温耐水压组合式法兰的铸造工艺，其特征在于：所述法兰本体的铸造工艺具体包括以下步骤：
（1）根据法兰本体的尺寸大小以海砂、膨润土、添加剂及水为造型材料在砂箱内混制铸型，在铸型的毛面部依次经过涂料、撒砂、空干、硬化及晾干工序得到法兰本体的铸型待用；
所述造型材料按质量百分比计具体如下：海砂：80%，水玻璃5%，膨润土：4%，糊精：1%，和水10%，所述的海砂为40-60目的海砂；
铸型毛面部涂覆270目石英粉涂料，撒砂时撒布20-35mm厚的铬铁矿树脂砂；
（2）对法兰本体的原材料进行冶炼得到原材料液，冶炼温度为1200-1450℃，冶炼时间为2-4h，严格控制法兰本体原材料液的化学成分，按质量百分比计原材料液成分具体如下：
Zn：5-8%，Sn：Mo：1.5-1.9%，Nb：0.5-0.9%，Ti：1-1.2%，N：0.1-0.3%，Cr：15-18%，Ni：5-7%，C：0.01-0.03%，Mn：0.5-0.8%，Pb：0.5-0.8%，Cu：0.5-1.0%，W：0.5-0.7%，Si：0.8-1.0%，P：0.025-0.030%，S：0.008-0.010%，稀土元素：0.8-1.0%，其余为Fe及不可表面的杂质；
所述的稀土元素按质量百分比计包括以下组分：镧：9-12%，铈：10-13%，钪：5-8%，钇：3-6%，钐：5-7%，钕：11-15%，钆：5-7%，镨：1-3%，其余为镧系元素，以上各组分之和为100%；
（3）将冶炼后的原材料液快速平稳的注入步骤（1）中制备好的铸型中得到铸件，浇注温度为1180-1200℃，浇注时间为9-15min；
浇注前，抽真空，保证砂箱内的真空度为0.5-0.6MPa，并对原材料液搅拌，浇注时速度应稍慢并保持匀速；
（4）浇注完毕后，将砂箱在一定的-0.03MPa下保压5-10min；待铸件随铸型冷却到室温时，取出...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴卫明，吴正平，
申请(专利权)人：大丰市洪联铸钢有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32