提高整體人孔法蘭密封面硬度的熱處理工藝的製作方法

2023-09-17 14:39:25

專利名稱：提高整體人孔法蘭密封面硬度的熱處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種法蘭加工工藝，尤其是一種提高整體人孔法蘭密封面硬度的熱處理工藝。

背景技術：
整體人孔法蘭一般使用在高壓容器上，如加氫反應器、焦化塔等，其材料一般為15CrMo。在設計中，法蘭的密封面型式均採用環型連接面，密封材料一般採用0Cr13八角墊或橢圓墊。法蘭必須是經過正火+回火熱處理的，並且要求密封面的硬度比墊片的硬度大30HB。
目前，人們普遍採用火焰加熱淬火的方法或對密封面進行鍍鉻來提高法蘭密封面的硬度。但這兩種方法存在如下缺點 1、表面鍍鉻的缺點在緊固過程中，鍍鉻層容易因受擠壓而脫落，導致使用時在鉻層脫落位置發生洩漏。
2、火焰加熱淬火的缺點採用火焰加熱對密封面進行局部加熱淬火，是一種經濟實用的方法，但在火焰加熱開始和結束的位置，很難保證其硬度與其它位置一樣。從而導致在使用過程中，該位置容易發生洩漏現象。


發明內容
為了克服上述採用表面鍍鉻和火焰加熱粹火的方法來提高法蘭密封面硬度的不足，本發明提供了一種提高整體人孔法蘭密封面硬度的熱處理工藝。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種提高整體人孔法蘭密封面硬度的熱處理工藝，其特徵是採用如下工藝步驟下料、加熱、鍛造-粗加工-局部淬火-整體回火-精加工； 所述粗加工步驟中不只限於法蘭的外表面，對環連接面也應進行加工，粗加工後的環連接面的加工餘量不能超過5mm； 所述局部淬火步驟中將法蘭按正火工藝加熱到920～950℃，保溫一段時間後，將法蘭的密封面向下放入水或鹽浴槽中，對法蘭密封面進行局部淬火，淬火時間一般保持在20～40分鐘之間。
按本發明所述的熱處理工藝，產品加工完成後，對法蘭的各個位置進行硬度試驗(HLN-11A硬度計)，結果是密封面的硬度能達到174～178HB，而短節的硬度保持在142～147HB範圍內(如圖2所示)，滿足了密封面硬度大於墊片硬度(一般在130～140HB範圍內)30HB以上的要求。



下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是密封面局部淬火示意圖。
圖2是整體人孔法蘭結構示意圖。

具體實施例方式 對法蘭採用整體淬火+回火的熱處理方法，也可以使其密封面獲得高於密封材料30HB的硬度，但是法蘭整體卻不能得到需要的組織。為使法蘭的短節部分得到需要的金相組織，又使其密封面的硬度達到大於密封材料30HB的要求，採用對法蘭密封面局部淬火的方法是切實可行的。但為了保證密封面的硬度達到要求，在熱處理之前，應對法蘭進行粗加工。具體過程如下 1、下料、加熱、鍛造； 2、粗加工除為保證在熱處理之後，法蘭有足夠的加工餘量之外，粗加工的目的是為了確保環連接面有一定的淬透深度，保證精加工後，整個環連接面的硬度達到要求。為達到此目的，粗加工不能只限於法蘭的外表面，對環連接面也應進行加工，粗加工後的環連接面的加工餘量不能超過5mm。
3、局部淬火(如圖1所示)將法蘭按正火工藝加熱到920～950℃，保溫一段時間後，將法蘭的密封面向下放入水或鹽浴槽中，對法蘭密封面進行局部淬火。淬火時間一般保持在20～40分鐘之間。
4、整體回火按熱處理工藝要求完成對法蘭進行回火的熱處理過程。這樣，法蘭的表面部位實際上是採用了淬火+回火的熱處理工藝，而法蘭的短節部分採用了正火+回火的熱處理工藝。
5、精加工按圖紙加工到要求尺寸。
權利要求
1.一種提高整體人孔法蘭密封面硬度的熱處理工藝，其特徵是採用如下工藝步驟下料、加熱、鍛造-粗加工-局部淬火-整體回火-精加工；
所述粗加工步驟中不只限於法蘭的外表面，對環連接面也應進行加工，粗加工後的環連接面的加工餘量不能超過5mm；
所述局部淬火步驟中將法蘭按正火工藝加熱到920～950℃，保溫一段時間後，將法蘭的密封面向下放入水或鹽浴槽中，對法蘭密封面進行局部淬火，淬火時間一般保持在20～40分鐘之間。
全文摘要
本發明涉及一種提高整體人孔法蘭密封面硬度的熱處理工藝。工藝過程包括下料、法蘭及法蘭夾套的製造、組對、焊接、精加其及水壓試驗，在組對工序中，在法蘭與法蘭夾套的結合面處的外緣車加工焊接坡口，坡口的角度為35°～55°，坡口的鈍邊厚度不得超過1mm；在焊接工序中，採用亞弧焊打底、手工電弧焊蓋面。本發明通過對坡口角度、坡口的鈍邊厚度的工藝參數及焊接方法的控制，確保了焊接可以焊透，保證焊縫的焊接質量，克服了法蘭和法蘭夾套處易產生洩漏的不足，延長了產品的使用壽命。
文檔編號B65D90/00GK101109038SQ20071002619
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月20日 優先權日2007年8月20日
發明者周阿明 申請人:常州市武進第二法蘭鍛造有限公司