一种s31803双相不锈钢法兰及其生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种法兰及其生产工艺，具体涉及一种S31803双相不锈钢法兰及其生产工艺，属于机械技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，法兰作为连接件广泛应用于机械领域中，由于经常不可避免地应用于大型机械系统中，所以对法兰强度要求较高，法兰应用于管道连接时到处可见，通过一对互相配合的法兰，可以将管道进行很好的连接，通常来说，一对法兰盘之间是通过设置对应的安装孔，进而通过例如螺栓等连接件实现彼此之间的连接；但在长时间运用法兰的过程中人们发现有法兰连接后的应用不是很理想，法兰在连接时并不能完全密封两个法兰片之间的缝隙，容易造成泄漏，研发一种能克服以上缺陷的法兰成为本领域技术人员亟待解决的技术冋题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种S31803双相不锈钢法兰及其生产工艺，该生产工艺简单易行，生产成本低廉，制备出的S31803双相不锈钢法兰结构简单，安装拆卸方便，用料少，质量轻，密封性好，耐腐蚀、耐磨性好，焊接性良好，热裂倾向小。
[0004]为了解决以上技术问题，本发明提供一种S31803双相不锈钢法兰，包括左右相对设置的左法兰、右法兰以及连接左、右法兰的螺母，左法兰包括左法兰盘及由左法兰盘上延伸出的左连接管，右法兰包括右法兰盘及由右法兰盘上延伸出的右连接管，其中:
左法兰盘上设有至少六个固定孔，固定孔的外圆周均延伸形成对应的台阶槽，台阶槽内均设置有相适配的第一密封圈，左法兰盘上远离左连接管的一侧还设有环形槽，环形槽内设有相适配的第二密封圈；
沿右法兰盘竖直方向均布有至少六个固定柱，并固定柱与左法兰盘上的固定孔相适配，固定柱远离右法兰盘的一端设有外螺纹，外螺纹与螺母内的内螺纹相适配，右法兰盘远离固定柱的一侧设有环形凸块，环形凸块与左法兰盘上的环形槽严格对应，沿右法兰盘圆周方向上均布有至少四个凸耳。
[0005]本发明进一步限定的技术方案是:
前述S31803双相不锈钢法兰中，固定柱与左连接管在左法兰盘的一侧，且固定柱为圆柱体结构，固定柱的轴心在同一圆周上。
[0006]前述S31803双相不锈钢法兰中，台阶槽为圆形槽，台阶槽的直径大于螺母的直径。
[0007]前述S31803双相不锈钢法兰中，法兰及右法兰上均涂覆有防护层，防护层为两层结构由耐磨层和增强型环氧绝缘树脂层叠合组成，耐磨层由碳化铬复合材料制作而成。
[0008]本发明还设计一种S31803双相不锈钢法兰的生产工艺，该S31803双相不锈钢法兰的生产工艺的流程为:冶炼-浇注-锻造-表面处理-热处理-机加工-探伤、验收，其中:
(1)冶炼及浇注:将S31803双相不锈钢法兰的原材料采用VOD冶炼工艺进行冶炼，进行化学分析，控制化学成份按质量百分数计如下:
Cr: 18-21%，Mo:1_3%，N1:2_5%，N:0.1-0.3%，Si:0.5-1.0%，Mn:1_2%，C:0.2-0.5%，
S 彡 0.02%，P 彡 0.03% ；Ti 彡 0.02%，O:0.001-0.0015%，Sb:0.01-0.03%，Pb:0.02-0.05% 其余为 Fe ；
VOD冶炼工艺的具体操作为:将原材料送入初炼炉中进行初炼，初炼温度为900-1180°C，初炼20-40min，初炼后出炉将VOD钢包吊入真空室内，接通底吹氩开始合盖抽空，真空度达到13-18Kpa时，进行吹氧脱碳，调节真空度为100-120pa，在真空条件下向VOD钢包中加入脱氧剂进行脱氧，最后吊出VOD钢包进行浇注，浇注温度为1200-1350°C，浇注速度为30-45kg/s，浇注时间为18-25s，得到坯料；
(2)锻造:将坯料进行锻造，始锻温度控制在1150-1200°C，终锻温度控制在850-950°C，测温点在离边缘或端面50-100mm处，锻造后坯料采用空冷至500-590°C，然后采用水冷至室温；
(3)表面处理:对锻造后的坯料表面进行用不锈钢刷及刮板进行清理刮平，然后采用质量百分数为8-12%的硝酸和质量百分数为2-5%的氢氟酸在30-45°C下对坯料进行酸洗和钝化处理；
(4)热处理:具体的操作为，
将坯料炉热至1050-1070 °C，保温I_2h，然后炉冷却至800-900 °C，使铸坯组织完全奥氏体化，且细化奥氏体晶粒；随后打开炉门继续缓冷至铸坯冷却到400-500°C，保温30-40min,使铸还得到板条马氏体组织；
以7-9°C /min的升温速度使铸坯升温至500-650°C并保温40_60min，出炉，用水喷淋铸坯快速降温，最后空冷至室温，使铸坯得到以回火索氏体为主的组织，并通过马氏体的逆转变使铸坯中逆变奥氏体的数量增多，且逆转奥氏体主要分布在板条马氏体边界，使组织更加弥散、均匀分布；
热处理一方面使逆变奥氏体在马氏体板条晶间呈薄片状析出，分布均匀；另一方面，提高逆变奥氏体的热稳定性，从而使晶界和基体韧化，可以显著提法兰的低温冲击韧性，获得了意想不到的技术效果；
(5)机加工:固溶热处理后的坯料经喷丸清理和机械加工，得到成品S31803双相不锈钢法兰；
(6)探伤、验收:对经机加工后的成品进行无损检测，检验合格后进行防锈处理，得到所需合格产品然后包装入库。
本发明进一步限定的技术方案是:
前述S31803双相不锈钢法兰的生产工艺中，步骤(I)中脱氧剂为CaO或CaF2。
[0009]前述S31803双相不锈钢法兰的生产工艺中，制备出的S31803双相不锈钢法兰的性能如下:机械强度彡620MPa，屈服强度彡450MPa，固溶态的延伸率为25%，韧性值AKV >100J，固溶后表面硬度为HB175-235。
[0010]本发明的有益效果是: 本发明不需要额外的螺栓对左右法兰进行固定连接，只需要通过右法兰盘上的固定柱插入左法兰盘上的固定孔，然后通过在固定柱一端的外螺纹旋上螺母即可将左右法兰进行紧固连接，简单方便，同时也降低了成本。
[0011]在左法兰盘上的固定孔外周延伸形成台阶槽，台阶槽用于放置螺母对左右法兰进行固定，并保护螺母太过于突出在外面引起，提高安全性，同时能在紧固左右法兰时，在台阶槽内放置第一密封圈，加强在紧固左右法兰时的密封性。
[0012]左法兰盘上设有环形槽，而右法兰盘上设置有环形凸块，在两者进行固定时，环形凸块正好卡合在环形槽内，加强了左右法兰在工作过程中的稳定性，同时在环形槽内放置第二密封圈，能进一步的加强左右法兰固定连接时的密封性，保证工作的正常运行，提高工作效率。
[0013]在右法兰盘的圆周方向上均布有至少四个凸耳，可以避免在工作时需要对管线进行提升时无法提掉现象，方便了工作的顺利进行，节约了时间，提高了工作效率，方便工作人员的操作。
[0014]本发明的法兰上涂覆有防护层，使得法兰具有很好的耐磨性、绝缘性，减小环境对其带来的影响，延长了法兰的使用寿命，降低了成本。
[0015]本发明采用VOD冶炼工艺进行冶炼，由于在真空条件下很容易将钢液中得碳和气体含量除到很低的水平，保证成品的质量。
[0016]本发明在进行冶炼时温度控制在< 1180°C，，加热温度过高、保温时间过长时会出现超量铁素体，使双相钢性能上的优势丧失殆尽，并将出现高温脆性相S相，不要使火焰直射锻件或使它长时间在高温区保温。
[0017]本发明对坯料表面进行清理，既能洗净坯料表面的氧化皮，可以使表面光滑，又可以控制坯料不被过酸洗。
[0018]本发明对还料进彳丁热处理提尚广品的综合性能即具有硬度外还具有一定的初性，热处理温度的确定应以获得均匀而细小的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后得到细小的马氏体组织，奥氏体晶粒的长大与淬火温度成正比，淬火后及时对产品进行回火处理，不仅能消除淬火时产生的应力，还可以得到一定数量的回火马氏体，保证了产品的高硬度同时又提尚了广品的初性。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例S31803双相不锈钢法兰的主视图；
图2为本实用新型实施例S31803双相不锈钢法兰中右法兰的结