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法蘭制造流程

從頭捋順一下,鍛造法蘭加熱環(huán)節(jié)的細(xì)則!
從頭捋順一下,鍛造法蘭加熱環(huán)節(jié)的細(xì)則!
材料:不銹鋼 碳鋼 合金鋼
交期:倉儲現(xiàn)貨
描述:嚴(yán)格執(zhí)行各種法蘭標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)格: DN20-DN2000
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  • 產(chǎn)品詳情

    鍛造前通常都要將金屬加熱到一定的溫度。通過加熱不僅可以使金屬塑性提高,經(jīng)受大的變形而且不易開裂,而且能夠減小金屬的變形抗力,使鍛造所需要的力量大大地減小。同時,鍛件在合適的溫度范圍下,經(jīng)過較大鍛造變形,產(chǎn)生再結(jié)晶,使鍛件獲得細(xì)小的晶粒和良好的組織結(jié)構(gòu),從而改善力學(xué)性能。因此,加熱是熱鍛生產(chǎn)當(dāng)中不可缺少的一道重要工序。

    依據(jù)生產(chǎn)工作任務(wù)單單,按裝爐順序,裝入指定的加熱爐中。裝爐時應(yīng)詳細(xì)校對原料,嚴(yán)防品種與數(shù)量上的混亂,在各種品種間隔的地方放置標(biāo)記并將實物記入原始記錄中。原料經(jīng)加熱后出爐,送到鍛造設(shè)備上進(jìn)行鍛造生產(chǎn)。

    鍛造加熱規(guī)范的確定:在保證坯料不開裂和出爐時坯料橫截面溫差不過大的前提下,盡量采用快速加熱,以提高生產(chǎn)率和減少燒損。

    鍛造加熱方式

    鍛造的加熱按所采用熱源不同,可分為火焰加熱與電加熱兩大類。

    (1)火焰加熱

    火焰加熱是利用燃料(煤、焦炭、重油、柴油、煤氣或天然氣等)在加熱爐內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的高溫氣體(火焰),通過對流、輻射把熱能傳給坯料表面,再由表面向中心傳導(dǎo),使坯料加熱至一定的溫度。

    火焰加熱法由于燃料來源方便,設(shè)備簡單,加熱費用較低,加熱坯料的尺寸范闈較大等原因而得到普遍應(yīng)用。其缺點是勞動條件差,加熱速度慢,溫度與加熱質(zhì)量較難控制。

    (2)電加熱

    電加熱是利用電能轉(zhuǎn)換為熱能來加熱金屬坯料。電加熱用設(shè)備有電阻爐、鹽浴爐、感應(yīng)加熱裝置等。與火焰加熱法相比,電加熱的顯著特點是升溫快(如感應(yīng)加熱和接觸加熱),爐溫易于控制(如電阻爐),氧化、脫碳和污染少,勞動條件好,便于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化,但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,投資較大。電加熱在模鍛或非鐵金屬鍛造中得到廣泛應(yīng)用。

     

    鍛造溫度范圍

    鍛造溫度范圍是指鍛造開始溫度(始鍛溫度或開鍛溫度)和鍛造完了的溫度(終鍛溫度或停鍛溫度)之間的一段溫度間隔。

    始鍛溫度主要受過熱和過燒的限制。對于碳素結(jié)構(gòu)鋼,始鍛溫度隨著碳含量的增加逐漸降低;而合金工具鋼的始鍛溫度則隨者碳含量的增加應(yīng)大大降低。鍛工常把鋼材是否具有良好的加熱性能稱為“吃火”和“不吃火”,如低碳鋼可以加熱到1200℃以上,稱為吃火;高碳鋼一般加熱到1200℃以下,稱為不吃火。鋼材的吃火程度與碳含量的關(guān)系最為密切(低碳鋼吃火最好;鋼中碳含量越高,吃火越不好)。一般有經(jīng)驗的鍛工以低碳鋼為標(biāo)準(zhǔn),把它定為吃十二成火,35鋼次于低碳鋼吃十成火,45鋼吃九成火,55、60、60Mn鋼吃八成火,65Mn、70鋼吃七成火;碳素工具鋼吃六成火,以此來掌握鍛件的火候大小。

    終鍛溫度主要應(yīng)保證在停止鍛造之前金屬坯料還處于容易變形的狀態(tài)。終鍛溫度以上過早地停止鍛造也很不利,有以下弊端:

    1)需要增加加熱次數(shù),從而增加了金屬和燃料的消耗。

    2)降低了生產(chǎn)率。

    3)導(dǎo)致晶粒粗大。

    終鍛溫度的確定一般由鋼的碳含量而定,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.80%的鋼(稱為亞共析鋼,如45鋼),終鍛溫度一般應(yīng)在800℃左右;對于碳的質(zhì)螢分?jǐn)?shù)大于0.80%的鋼(稱為過共析鋼,如T10、T12等),終鍛溫度一般應(yīng)在750 ~800℃左右,以利于破碎網(wǎng)狀碳化物。精整工序時,終鍛溫度允許比規(guī)定溫度低50 ~80℃。

    在實際生產(chǎn)中,確定某一鍛件最后一火的鍛造溫度范圍時,要根據(jù)金屬的變形過,定出始鍛溫度。如果變形量小,而加熱溫度還是最高的始鍛溫度時,結(jié)果就會使終鍛溫度過高,造成鍛件內(nèi)晶粒粗大。當(dāng)在高的終鍛溫度(如900℃)停鍛時,結(jié)果得到粗大的晶粒;如果加熱溫度選擇較低的始鍛溫度,在800℃停鍛,就可以得到細(xì)小的晶粒了。

     


    裝爐

    (1)裝爐的一般規(guī)律

    1)對于截面尺寸<200mm的碳素鋼、低合金鋼、非鐵金屬,除高合金鋼和特殊鋼外,鋼坯的塑性和導(dǎo)熱性比鋼錠好,一般都采用高溫直接裝爐,快速加熱。

    2)對于截面尺寸>200mm的中高合金鋼和特殊鋼鋼坯及鋼錠,根據(jù)其尺寸大小和熱導(dǎo)率高低而采用二段加熱或三段加熱。三段加熱時要經(jīng)過在400 ~700℃裝爐溫度下保溫,緩慢升溫到800℃再保溫,然后快速加溫到始鍛溫度,防止因?qū)嵝圆钤斐闪鸭y。

     

    鋼錠分為熱錠和冷錠兩種。所謂熱錠是指鋼錠澆鑄后,由鑄鋼車間保溫運到鍛造車間,直接裝爐加熱,鋼錠的表面溫度在550℃以上者;表面溫度在500℃以下者,稱為冷鋼錠。熱鋼錠可以直接快速加熱至始鍛溫度,經(jīng)保溫后便可鍛造。在條件許可的情況下,應(yīng)盡量采用熱鋼錠鍛造。這樣不僅縮短了加熱時間,減少了氧化損失,節(jié)省了燃料,同時避免了鋼錠冷卻產(chǎn)生的缺陷。

    (2)冷鋼錠的加熱應(yīng)注意下面幾點:

    1)鋼錠按下列三種形式裝爐加熱。

     

    2)鋼錠在爐中裝爐位置應(yīng)保證加熱均勻。常采用的方法有:

    ①用墊塊墊高,高度為:大鋼錠不低于200mm,中小鋼錠不低于100mm;②鋼錠與爐壁距離不小于200mm;③與噴嘴距離:大鋼錠不小于500mm,中小鋼錠不小于300mm;④特殊情況下,無法墊高時,加熱過程中材料應(yīng)經(jīng)常翻轉(zhuǎn);⑤鋼錠相互間距離不小于相應(yīng)截面寬度的1/3 ~ 1/2。

    3)冷天加熱冷鋼錠時,必須先在車間內(nèi)和爐前烘烤一段時間后 再進(jìn)行裝爐加熱。

    4)嚴(yán)禁冷熱鋼錠同爐加熱。

    5)鋼錠轉(zhuǎn)爐時,兩爐爐溫應(yīng)相等,最多相差不能超過100℃。

    6)鋼錠同爐加熱時應(yīng)注意以下幾點:①同鋼號、重量相差不大時,可以同爐加熱;但應(yīng)根據(jù)較大鋼錠來確定加熱規(guī)范,而把小鋼錠放在易于出爐的位置,以便在鍛造溫度下保溫后先行出爐;②同重量、鋼號相差不大時,可以同爐加熱,但應(yīng)根據(jù)合金元素含量多的鋼號來確定加熱規(guī)范。

    7)加熱前應(yīng)檢驗鋼錠的表面質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)有裂紋等嚴(yán)重缺陷時應(yīng) 停止加熱。

    加熱速度

    加熱速度表示金屬加熱時溫度升高的快慢,用單位時間內(nèi)上升的溫度(℃/h)來表示,也可用單位時間內(nèi)熱透的金屬層厚度來表示 (mm/min)。影響加熱速度的主要因素有,爐溫、鋼的化學(xué)成分、裝爐方式、鋼材尺寸等。

    1)爐溫越高,鋼的加熱速度越快。

    2)鋼的化學(xué)成分決定鋼導(dǎo)熱性的高低。碳含量越高,導(dǎo)熱性越差;合金含量越高,導(dǎo)熱性越差。

    3)裝爐越密,各鋼料的受熱程度越不均勻。

    4)鋼料尺寸越大,相同的加熱速度下,鋼料內(nèi)外層溫差越大。為了避免金屬在加熱過程中產(chǎn)生裂紋和出爐時內(nèi)外溫差太大,對加熱速度應(yīng)有一定的限制。一般在保證鋼材不出現(xiàn)過熱、過燒和裂紋的情況下,應(yīng)盡量提高裝爐溫度,這樣不僅提高了生產(chǎn)率,同射也避免了鋼材的氧化、脫碳和晶粒長大。碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼的鋼坯及非鐵金屬材料,即使加熱速度很快也不致形成大的熱應(yīng)力或引起內(nèi)裂,所以加熱速度不受限制。而鋼錠和高碳鋼、高合金鋼鋼材,由于截面尺寸大或熱導(dǎo)率低,加熱時速度太快會使金屬內(nèi)外產(chǎn)生很大的溫度差,形成內(nèi)裂,所以加熱速度必須緩慢,或采用二段、三段加熱法。

    加熱時間

    將鋼料加熱到規(guī)定的溫度所需的時間,稱為加熱時間。

    鋼料在爐內(nèi)加熱時間的長短,直接影響生產(chǎn)效率和鍛件質(zhì)量。因此,確定合理的加熱時間是很重要的。

    加熱時間常用經(jīng)驗公式作近似計算,以供實際生產(chǎn)時參考。最簡單的經(jīng)驗公式如下:

    t = KD

    式中 t——加熱至始鍛溫度所需時間(h);

        D——鋼料的直徑或邊長(cm);

        K——鋼的化學(xué)成分對加熱時間的影響系數(shù)。對于低碳鋼K = 0.1 ~0. 15;對于高碳鋼尺K=0.2 ~0.3;—般合金鋼K= 0.15 ~0.2。

    鋼料裝爐方式不同,加熱時受熱的情況也不同。裝爐較密,各鋼料受熱不均勻,比單件裝爐需要較長的加熱時間。

    鋼錠在鍛造溫度下保溫超過允許保溫時間過長,會全部形成晶粒粗大的過熱組織。已過熱的鋼錠,必須將爐溫降低到650 ~750℃以下保溫,然后再加熱。必要時,在鍛造溫度下可延長保溫時間,但不能超過表中所規(guī)定的最大保溫時間。

    鍛造溫度的測量

    在鍛造加工的過程中,需要準(zhǔn)確地控制溫度。鍛造溫度的測量方法有目測法和儀表測溫法。儀表測溫方法有:光學(xué)高溫計測溫、熱電偶髙溫計測溫等。光學(xué)高溫計就是一種比較方便、可測髙溫、而又相當(dāng)準(zhǔn)確的測溫儀器。當(dāng)現(xiàn)場沒有測溫儀器或測溫儀器不準(zhǔn)時,只好根據(jù)鋼的顏色來判斷鋼的溫度。

    當(dāng)鋼加熱到530℃以上時,會發(fā)出不同顏色的光線,其顏色的變化與加熱溫度有關(guān)。隨著鋼料溫度的升高,鋼的顏色由深變淺,亮度則逐漸增強(qiáng)。因此,根據(jù)鋼的顏色就可判斷鋼的實際溫度。各種顏色所對應(yīng)的溫度如表所示。

     

    在目測鋼的加熱溫度時,要注意白天和黑夜、晴天和陰天,以及現(xiàn)場光線強(qiáng)弱等不同情況。在陰暗的情況下,觀察到的火色相對亮些。如不注意這些場合下的差別,就會產(chǎn)生很大的誤差。盡管如此,要想比較準(zhǔn)確地目測溫度也需要較長時間地積累經(jīng)驗,目測的溫度誤差可準(zhǔn)確到20-50℃。

    實際生產(chǎn)經(jīng)驗

    (1)冷鋼錠加熱根據(jù)某廠資料,冷鋼錠的加熱工藝如下:

    1)碳含量在0.55%以下,重量在1t以下的碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼錠,一般可在1000-1100℃高溫裝爐,中間不經(jīng)過低溫保溫,直接加熱到鍛造溫度,并保持一定時間后取出鍛造。

    3)對于1t以上的某些合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、軸承鋼、高合金鋼等鋼錠,可以采用三個階段來加熱:

    3)①預(yù)熱階段。將鋼錠由室溫加熱到臨界溫度(鐵碳相圖線),在此階段內(nèi),加熱速度應(yīng)該緩慢。鋼錠裝爐后,在裝爐溫度下進(jìn)行保溫,以減少因內(nèi)外溫差較大引起的裂紋。預(yù)熱階段時間較長,—般為總加熱時間的58% ~68%。

    ②升溫階段。在臨界溫度下保溫后的鋼錠直接加熱到鍛造溫度。此時鋼塑性增加,可加快速度加熱。升溫階段加熱時間較短,占總加熱時間的20% ~25%。

    ③在鍛造溫度下保溫。即在鍛造溫度下停留一個相當(dāng)長的時間,使鋼錠內(nèi)外溫度達(dá)到均勻,并利用在髙溫下的擴(kuò)散作用,使鋼中化學(xué)成分及組織均勻化。鍛造溫度下的保溫時間為總加熱時間的12% ~17%。

    (2)鋼坯裝爐加熱在一些中小型工廠的鍛壓車間,大都采用鋼坯來鍛造鍛件。根據(jù)各廠的加熱經(jīng)驗,除了一些高合金鋼和特殊鋼種以外,不論鋼號,可一律采用高溫直接裝爐快速加熱到鍛造溫度,即出爐鍛造。