专利名称：钢法兰毛坯制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明公开的是一种钢法兰毛坯制造工艺，尤其是一种平法兰、对焊法兰、预应力管桩端板法兰毛坯制造工艺。
背景技术：
周知，法兰是输水、输气、输油、化工等各种管路上必不可少的连接件。特别是钢法兰，由于其具有强度高、焊接性好、耐高压、耐冲击、安装方便等特点，所以用途越来越广泛。现有技术生产的钢法兰毛坯，一般采用Q235钢和20号钢制造，其工艺是用钢板直接切割下料或用圆钢经切断后锻造成毛坯，然后，进行机械加工，用此种工艺制造钢法兰毛坯，因材料利用率低，工艺线路长而致法兰成本高。
88106817.9号中国专利申请公开了一种制造钢法兰的新方法，其是将熔炼获得的符合所需材质的化学成份的钢水在1420～1480℃下浇注到安装在离心铸造机上的钢法兰铸模内；在离心铸造机转动带动钢法兰铸模旋转的同时，把熔炼和配制好的钢水浇注至钢法兰铸模内；待铸件冷却至700℃以下时停机，自离心铸造机上取下铸模、取出铸件，得到钢法兰毛坯；经正火、常规机加工获得成品钢法兰。这种制造方法相对于传统的钢板如工法和锻造加工法而言，或许具有其所称的原材料利用率高、加工成本低的长处。但它们存在的不足也是显而易见的首先，由于它是采用离心铸造，其组织还是铸造状态组织，凝固时晶粒粗大，导致钢法兰的综合机械强度欠缺，无法应用于对法兰强度要求高的场合；还有，在离心铸造过程中，诸条件较苛刻，如钢水以0.5～1公斤/秒的速度浇入铸模、离心铸造机的电机速度由慢及快等等；更而，离心浇铸一个钢法兰毛坯所需时间较长，如电机转速自600转/分加速到750转/分至少要经过三分钟时间，导致生产效率十分低下。
97103564.4号专利公开了一种钢法兰毛坯制造新工艺，它是经过炼钢、浇铸、清理、加热、锻造最终成法兰毛坯。该专利技术对避免材料的大量浪费、降低机械加工余量、短化加工时间、降低法兰造价方面具有一定的贡献。但是，该制造工艺也客观地存在以下问题1、法兰毛坯的制造范围受到限制，即仅能制造中、小规格尺寸的法兰毛坯，而不能制造诸如直径在500mm及其500mm以上尺寸的毛坯，除非配备有相当规格的锻压设备，而要配备适应制造500mm及其以上尺寸的法兰毛坯的锻压设备，则因投资巨大而非中小企业所能承受；2、锻压成形的法兰毛坯因其组织致密度差，综合机械强度难以得到保证；3、因为它是通过模锻或套锻来获得法兰毛坯的，因此制造效率低下；4、由于是模锻或套锻，便决定了其作业场所的环境因噪声大而十分恶劣。
发明内容
本发明的目的是要提供一种不仅能制造小规格，而且能制造直径在500mm及其500mm以上的大规格的、机械强度好的、致密度高的、制造过程中无噪声的、制造效率高的钢法兰毛坯制造工艺。
本发明的目的是这样来达到的，一种钢法兰毛坯制造工艺，它包括以下步骤(1)将生铁、废钢、边角料或金加工中切削产生的钢屑进行成份分析，按比例配料，将配比好的料加入中频炼钢炉或电弧炼钢炉；(2)电炉炉温升至1500℃～1600℃，时间为1～1.5小时，使熔化成为钢水，对钢水作化学成分快速分析，按钢种添加所需的元素，使其符合所需钢种化学成分指标；(3)将炼好的钢水温度控制在1450℃～1500℃时，倒入浇铸包，送浇铸线；(4)在浇铸前也即炼钢的同时，对金属浇铸模进行预热，预热温度为300℃～400℃，并对铸模内喷涂料，烘干待浇；(5)浇铸包内的钢水倒入金属浇铸模，待凝固后开模，取出铸件，并对铸件进行清理，得到铸坯；(6)将铸坯经滚道送至碾压机，由碾压机的一对碾压辊碾压，冷却后得到钢法兰毛坯。
本发明所述的送至碾压机的铸坯温度为500℃～1200℃，碾压辊的转速为50转～110转/分，碾压时间为10秒钟～20秒钟。
本发明所述的碾压机为锥辊碾压机。
本发明的优点是能制造出大规格的直径在500mm及其500mm以上的法兰毛坯；碾压成形的法兰毛坯的组织结构致密度好、强度高；由于是碾压，铸件与碾压辊接触面小，接触面单位压力增大，故对设备要求不高；生产效率高而无噪声。
附图及图面说明
图1为本发明钢法兰毛坯制作的工艺流程图。
图2为本发明的碾压原理示意图。
图8为本发明举例的依据图2碾压原理经a、b二步骤获得的预应力管桩端板法兰毛坯19的示意图。
图中1、2碾压辊、3外套模、4芯模、5铸坯、6活动模底板、7模座、8油缸、9油缸活塞柱，10轴承座、11轴承，12回转盘、13导柱、14电机、15皮带轮、16主轴、17机架、18、模座架、19预应力管桩端板法兰毛坯。
具体实施例方式
实施例1以制造PC400预应力管桩端板法兰毛坯为例，材料为ZG200-400。将经过(1)至(5)步骤得到的厚度为40mm、外径为288mm、内径为180mm、温度为850℃的铸坯5经滚道送至200吨压力的锥辊碾压机，并进入模具内，置于碾压机的机架17上的电机14工作，带动皮带轮15，主轴16旋转，回转盘12回转，使通过轴承座10、轴承11而装置于回转盘12上的一对碾压辊1、2旋转，当碾压辊1、2接触铸坯5时，一对碾压辊1、2便进入了对铸坯5的边碾压边旋转状态，其转速为90转/分，由油缸8的工作，油缸活塞柱9作用于模座架18，使模座架18沿导柱13上升，带动模座7、套模3、芯模4、铸坯5同时往上升，边升边由碾压机的一对锥形碾压辊1、2将铸坯5碾薄，在此过程中，铸坯5的内、外径分别变化，经10秒钟，充满模具型腔，碾压结束，横座架18下降，顶出活动模底板6，随之经碾压成形后的法兰毛坯也被顶出，由此而获得厚度、外径、内径分别为18mm、400mm、220mm的预应力管桩端板法兰毛坯19。实施例2以制造PC500预应力管桩端板法兰毛坯为例，材料为ZG200-400，将经过(1)至(5)步骤得到的厚度为40mm、外径为345mm、内径为200mm、温度为550℃的铸坯5经滚道送至500吨压力的锥辊碾压机，碾压方法及原理同实施例1，仅一对碾压机1、2的转速为55转/分、碾压时间为15秒钟，由此而获得厚度、外径、内径分别为20mm、500mm、300mm的预应力管桩端板法兰毛坯19。实施例3以制造PC600预应力管桩端板法兰毛坯为例，材料为ZG200-400，将经过(1)至(5)步骤得到的厚度为40mm、外径为408mm、内径为240mm、温度为700℃的铸坯5经滚道送至350吨压力的锥辊碾压机，碾压方法及原理同实施例1，仅一对碾压机1、2的转速为70转/分、碾压时间为18秒钟，由此而获得厚度、外径、内径分别为20mm、600mm、380mm的预应力管桩端板法兰毛坯19。实施例4以制造管道用的平法兰毛坯为例，材料为Q235钢，模具更换成制造平法兰毛坯的模具。将经过(1)至(5)步骤得到的厚度为70mm、外径为575mm、内径为450mm、温度为1150℃的铸坯5经滚道送至200吨压力的锥辊碾压机，碾压方法及原理同实施例1，仅，一对碾压辊1、2为100转/分、碾压时间为20秒钟，由此而获得厚度为36mm、外径为860mm、内径为700mm的管道用平法兰毛坯。实施例5以制造管道用的平法兰毛坯为例，材料为ZG200-400，模具为制造平法兰毛坯的模具。将经过(1)至(5)步骤得到的厚度为80mm、外径为560mm、内径为350mm、温度为1000℃的铸坯5经滚道送至350吨压力的锥辊碾压机，碾压方法及原理同实施例1，仅，一对碾压辊1、2为60转/分、碾压时间为13秒钟，由此而获得厚度为44mm、外径为860mm、内径为600mm的管道用平法兰毛坯。实施例6以凸面对焊法兰为例，材料为20#钢，模具更换成制造凸面对焊法兰毛坯的模具。将经过(1)至(5)步骤得到的厚度为100mm、外径为790mm、法兰孔为710mm的温度为1000℃的铸坯5经滚道送至200吨压力的锥辊碾压机，碾压方法及原理同实施例1，所不同的是一对碾压辊1、2的转速为70转/分、碾压时间为13秒钟，由此而获得厚度为26mm、外径为850mm、总高度为70mm的凸面对焊法兰毛坯。
权利要求
1.一种钢法兰毛坯制造工艺，其特征在于它包括以下步骤(1)将生铁、废钢、边角料或金加工中切削产生的钢屑进行成份分析，按比例配料，将配比好的料加入中频炼钢炉或电弧炼钢炉；(2)电炉炉温升至1500℃～1600℃，时间为1～1.5小时，使熔化成为钢水，对钢水作化学成分快速分析，按钢种添加所需的元素，使其符合所需钢种化学成分指标；(3)将炼好的钢水温度控制在1450℃～1500℃时，倒入浇铸包，送浇铸线；(4)在浇铸前也即炼钢的同时，对金属浇铸模进行预热，预热温度为300℃～400℃，并对铸模内喷涂料，烘干待浇；(5)浇铸包内的钢水倒入金属浇铸模，待凝固后开模，取出铸件，并对铸件进行清理，得到铸坯；(6)将铸坯经滚道送至碾压机，由碾压机的一对碾压辊碾压，冷却后得到钢法兰毛坯。
2.根据权利要求1所述的钢法兰毛坯制造工艺，其特征在于送至碾压机的铸坯温度为500℃～1200℃，碾压辊的转速为50转～110转/分，碾压时间为10秒钟～20秒钟。
3.根据权利要求1或2所述的钢法兰毛坯制造工艺，其特征在于碾压机为锥辊碾压机。
全文摘要
一种钢法兰毛坯制造工艺，它包括以下步骤(1)将生铁、废钢、边角料或金加工中切削产生的钢屑进行成份分析，按比例配料，将配比好的料加入中频炼钢炉或电弧炼钢炉；(2)炉温升至1500℃～1600℃，时间为1～1.5小时，使熔化成为钢水；(3)将钢水倒入浇铸包，送浇铸线；(4)在浇铸前，对金属浇铸模进行预热，并对铸模内喷涂料，烘干待浇；(5)浇铸包内的钢水倒入金属浇铸模，待凝固后开模，取出铸件，并对铸件进行清理，得到铸坯；(6)将铸坯经滚道送至碾压机，由碾压机的一对碾压辊碾压，冷却后得到钢法兰毛坯。本发明具有能制造出大规格的法兰毛坯；且毛坯组织结构致密度好、强度高；制造过程中无噪声；制造效率高的优点。
文档编号B21K1/28GK1436621SQ0311301
公开日2003年8月20日 申请日期2003年3月21日 优先权日2003年3月21日
发明者季丙元, 潘瑞中 申请人:常熟市龙腾汽车弹簧钢板厂