一種高溫耐水壓組合式法蘭的鑄造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種法蘭的鑄造工藝，具體高溫耐水壓組合式法蘭的鑄造工藝，屬于鑄造工藝領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]法蘭，又叫法蘭凸緣盤或突緣，法蘭是管子與管子之間相互連接的零件，用于管端之間的連接，也有用在設(shè)備進(jìn)口上的法蘭，用于兩個(gè)設(shè)備之間的連接，如減速機(jī)法蘭等，法蘭連接或法蘭接頭，是指由法蘭、墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結(jié)構(gòu)的可拆卸連接，管道法蘭系指管道裝置中配管用的法蘭，用著設(shè)備上系指設(shè)備的進(jìn)出口法蘭，法蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連，法蘭間用襯墊密封，法蘭分螺紋連接法蘭、焊接法蘭和卡夾法蘭，種類很多，法蘭的制造可采用鑄造工藝進(jìn)行生產(chǎn)；
鑄造是機(jī)械產(chǎn)品毛坯重要的生產(chǎn)方法，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。隨著世界統(tǒng)一市場(chǎng)的形成和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鑄造企業(yè)面臨著日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的鑄造設(shè)計(jì)生產(chǎn)方式己不能適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)企業(yè)的要求，鑄造企業(yè)必須變更傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，引進(jìn)新技術(shù)新方法。目前在鑄鋼行業(yè)中，鑄鋼件在鑄造時(shí)，通常要制造模具、澆鑄再進(jìn)行鑄件的后期處理，工藝比較繁瑣，此方法得到的鑄鋼件容易產(chǎn)生裂紋、砂眼、氣孔等缺陷，影響了產(chǎn)品質(zhì)量，為后續(xù)工藝處理造成了很大的困難，增加了生產(chǎn)成本。研發(fā)一種能克服以上缺陷的鑄鋼件的鑄造工藝成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高溫耐水壓組合式法蘭的鑄造工藝，該鑄造工藝簡(jiǎn)單易行，鑄造出的組合式法蘭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且具有良好的高溫耐水壓性能，延長(zhǎng)其使用壽命，降低成本。
[0004]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高溫耐水壓組合式法蘭的鑄造工藝，鑄造出高溫耐磨組合式法蘭，該高溫耐磨組合式法蘭主要包括法蘭本體，法蘭本體由第一法蘭盤及第二法蘭盤組成，第二法蘭盤與第一法蘭盤左右對(duì)稱設(shè)置，并第二法蘭盤的形狀大小與第一法蘭盤一致，其中:
第一法蘭盤和第二法蘭盤均為馬鞍形結(jié)構(gòu)，第一法蘭盤上均布有螺紋孔及通孔，螺紋孔與通孔之間間隔分布，第一法蘭盤的兩端分別向外延伸形成固定邊，固定邊上設(shè)有固定孔，第一法蘭盤外側(cè)邊緣處還設(shè)置至少兩個(gè)耳板；
第一法蘭盤和第二法蘭盤在對(duì)接固定邊上的固定孔后通過(guò)螺栓緊固連接在一起，第一法蘭盤和第二法蘭盤緊固連接形成安裝孔。
[0005]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
進(jìn)一步的，前述高溫耐水壓組合式法蘭的鑄造工藝中，安裝孔內(nèi)沿其內(nèi)壁還設(shè)置有橡膠層。
[0006]前述高溫耐水壓組合式法蘭的鑄造工藝中，法蘭本體的鑄造工藝具體包括以下步驟:
(1)根據(jù)法蘭本體的尺寸大小以海砂、膨潤(rùn)土、添加劑及水為造型材料在砂箱內(nèi)混制鑄型，在鑄型的毛面部依次經(jīng)過(guò)涂料、撒砂、空干、硬化及晾干工序得到法蘭本體的鑄型待用；
造型材料按質(zhì)量百分比計(jì)具體如下:海砂:80%，水玻璃5%，膨潤(rùn)土: 4%，糊精:1%，和水10%，海砂為40-60目的海砂；
鑄型毛面部涂覆270目石英粉涂料，撒砂時(shí)撒布20-35_厚的鉻鐵礦樹(shù)脂砂；
(2)對(duì)法蘭本體的原材料進(jìn)行冶煉得到原材料液，冶煉溫度為1200-14500C，冶煉時(shí)間為2-4h，嚴(yán)格控制法蘭本體原材料液的化學(xué)成分，按質(zhì)量百分比計(jì)原材料液成分具體如下:
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%,ff: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%，其余為Fe及不可表面的雜質(zhì)；
稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分:鑭:9-12%，鈰:10-13%，鈧:5-8%，釔:3-6%，釤:5-7%，釹:11 -15%，釓:5-7%，鐠:1-3%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100% ；
(3)將冶煉后的原材料液快速平穩(wěn)的注入步驟(I)中制備好的鑄型中得到鑄件，澆注溫度為1180-1200°(:，澆注時(shí)間為9-151^11;
澆注前，抽真空，保證砂箱內(nèi)的真空度為0.5-0.6MPa，并對(duì)原材料液攪拌，澆注時(shí)速度應(yīng)稍慢并保持勻速，防止急流而產(chǎn)生二次氧化夾雜物；
(4)澆注完畢后，將砂箱在一定的-0.03MPa下保壓5-10min；
技術(shù)效果，保壓時(shí)間過(guò)短，則鑄件內(nèi)部容易產(chǎn)生縮孔，如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則增加了變形抗力，影響鑄件的性能待鑄件隨鑄型冷卻到室溫時(shí)，取出鑄件；
(5)對(duì)鑄件進(jìn)行酸洗，采用硝酸和氫氟酸按1:1的比例進(jìn)行配置，配好后的酸洗液先靜置l_3h，然后用酸洗液對(duì)鑄件進(jìn)行清洗，清洗后用清水沖洗1-3次，自然晾干，然后對(duì)鑄件進(jìn)行熱處理，具體操作如下:
a退火:將鑄件爐熱至500-700 °C時(shí)保溫9-llmin，然后爐冷卻至400-500 °C，隨后打開(kāi)爐門繼續(xù)緩冷至200-250°C出爐空冷至室溫；
b淬火:將步驟a中退火后的鑄件緩慢爐熱至350-400°C并保溫30-50min，再次爐熱至580-590 °C后用水噴淋鑄件快速降溫；
c回火:將經(jīng)淬火后的鑄件在室溫下再次入爐并爐熱至300-360 °C后保溫10-15min后出爐空冷至室溫；
(6)對(duì)熱處理后的鑄件依次進(jìn)行表面噴砂清理、超聲無(wú)損檢測(cè)，檢測(cè)合格的最終入庫(kù)。
[0007]前述高溫耐水壓組合式法蘭的鑄造工藝中，法蘭本體原材料液的化學(xué)成分，按質(zhì)量百分比計(jì)原材料液成分具體如下:
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%，S1: 0.8%，P: 0.025%，S: 0.008%，稀土元素:0.8%，其余為Fe及不可表面的雜質(zhì)；
稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分:鑭:9%，鈰:10%，鈧:5%，釔:3，釤:5%，釹:11%，IL: 5%，鐠:1%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%。
[0008]前述高溫耐水壓組合式法蘭的鑄造工藝中，法蘭本體原材料液的化學(xué)成分，按質(zhì)量百分比計(jì)原材料液成分具體如下: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%，S1:1.0%，P: 0.030%，S: 0.010%，稀土元素:I.0%，其余為Fe及不可表面的雜質(zhì)；
稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分:鑭:12%，鈰:13%，鈧:8%，釔:6%，釤:7%，釹:15%，釓:7%，鐠:3%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%ο
[0009]前述高溫耐水壓組合式法蘭的鑄造工藝中，法蘭本體原材料液的化學(xué)成分，按質(zhì)量百分比計(jì)原材料液成分具體如下:
Zn:6%,Sn:Mo:1.7%，Nb:0.7%,T1:1.1%，N:0.2%,Cr:16%,Ni:5_7%，C:0.02%,Mn:0.7%，Pb:0.6%，Cu:0.8%,ff:0.6%，S1: 0.9%，P:0.028%，S:0.009%，稀土元素:0.9%，其余為Fe及不可表面的雜質(zhì)；
稀土元素按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分:鑭:11 %，鋪:12 %，鈧:7 %，乾:5 %，釤:6 %，釹:13%，釓:6%，鐠:2%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%ο
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
在發(fā)明中的鑄型的毛面部指用來(lái)鑄件中不需要加工的那個(gè)面的位置，一般鑄件有需要加工和不需要加工的表面，不需要加工的表面為毛面部，本發(fā)明在鑄型的毛面部上涂覆了絡(luò)鐵礦樹(shù)脂砂，絡(luò)鐵礦砂具有更尚的耐熱性，而且熱導(dǎo)率比娃砂尚出很多，涂覆在毛面部有利于防止粘砂及裂紋缺陷的產(chǎn)生，最終有利于提高鑄件質(zhì)量。
[0011]本發(fā)明中加入了Pb因其熔點(diǎn)低，在凝固后期，滲入枝晶間隙，填補(bǔ)在枝晶間的大量顯微縮孔中，彌合合金的疏松，使枝晶間的顯微縮孔體積顯著減少，提高了合金的致密度，有利于耐水壓性能的提高，同時(shí)0.5-0.8%含量的Pb可以提高合金中銅液的流動(dòng)性，在澆注出爐時(shí)，攪拌時(shí)為了防止產(chǎn)生重力偏析；
Zn能縮小合金凝固溫度范圍，提高合金的充型能力和補(bǔ)縮能力，減少縮松，同時(shí)Zn又是良好的除氣劑和脫氧劑，有利于減少合金中的氣