【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及法兰制造，具体为一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺。
技术介绍
1、随着现代工业的快速发展，特别是在海洋工程、石油化工和核工业等领域，对高压管道连接件的性能要求越来越高。传统的锻造法兰虽然在一定程度上满足了基本的连接需求，但在极端环境下，如高温、高压、强腐蚀介质等条件下，传统法兰的性能往往难以达到预期，容易出现泄漏、腐蚀等问题，严重影响设备的安全运行和使用寿命。
2、传统锻造法兰多采用普通碳钢或低合金钢，这些材料在高温、高压和腐蚀性环境中容易发生性能退化，导致强度下降、耐腐蚀性差等问题。在一些特殊应用中，如海洋工程中的海水腐蚀、石油化工中的酸碱腐蚀，传统材料的耐腐蚀性能无法满足长期使用的要求。
3、传统的锻造工艺通常采用简单的预热、锻造和淬火处理，缺乏对材料内部应力和组织结构的精细控制，导致法兰的机械性能不稳定。缺乏有效的表面处理技术，如化学镀镍、纳米陶瓷涂层等，使得法兰表面容易受到腐蚀和磨损，影响使用寿命。传统表面处理方法如镀锌、喷漆等，虽然能在一定程度上提高耐腐蚀性，但防护层容易脱落，且耐久性较差。缺乏先进的表面改性技术，导致表面性能无法达到最优状态。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，包括以下步骤：
4、s1、将金属材料预热至900℃至1100
5、s2、对预热后的金属材料进行高压锻造，压力为200mpa至250mpa，且锻造模具采用石墨涂层，且锻造形成法兰主体、环形密封加强件、加强筋；
6、s3、在氮气保护气氛下对成型的锻造件进行淬火处理，淬火温度为900℃，并保温时间为2小时，且在淬火过程中通入氮气，氮气流量为10l/min至20l/min，氮气纯度不低于99.99％；
7、s4、进行低温回火处理，温度为250℃至300℃，保温时间为2至3小时，低温回火处理前还包括一次表面抛光处理，使用粒度为1000目的砂轮进行抛光；
8、s5，对s4中成型的法兰主体所在的前端面钻有贯穿的安装槽孔；
9、s6、对回火后的锻造件进行多层化学镀镍处理，构成多层化学镀镍层，每层厚度为5μm至10μm，总厚度为20μm至40μm，每层镀镍之间进行超声波清洗，化学镀液的温度为85℃至95℃，ph值为4.5至5.5；
10、s7、在多层化学镀镍处理后，对锻造件进行纳米陶瓷涂层喷涂，形成外层防护涂层，涂层厚度为1μm至5μm，且涂层材料为二氧化钛或氧化铝；
11、且所述锻造法兰具有以下性能指标：
12、抗拉强度不低于1000mpa；
13、屈服强度不低于850mpa；
14、断裂韧性kic值不低于100mpa·m^0.5；
15、在3.5％nacl溶液中浸泡24小时后的腐蚀速率不超过0.1mm/year；
16、表面粗糙度ra值不超过0.8μm。
17、进一步地：所述纳米陶瓷涂层喷涂时进行紫外光固化处理；
18、所采用的纳米陶瓷涂层喷涂时，温度为0–25℃，相对湿度为30–55％。
19、进一步地：所述多层化学镀镍处理前进行阳极氧化处理，以形成一层致密的氧化膜。
20、进一步地：所述低温回火处理后通过表面渗氮处理。
21、进一步地：所述纳米陶瓷涂层喷涂采用溶胶-凝胶法制备，涂层喷涂速度为10μm/min至20μm/min，喷涂距离为10cm至20cm。
22、进一步地：所述低温回火处理前进行表面抛光处理，使用粒度为1000目的砂轮进行抛光。
23、进一步地：所述低温回火处理后还包括一次磁控溅射处理。
24、进一步地：所述金属材料选自高合金钢，并且含有15％至20％铬和8％至12％镍的不锈钢。
25、进一步地：所述纳米陶瓷涂层喷涂后通过等离子体增强化学气相沉积处理。
26、进一步地：所述安装槽孔贯穿的具体方法包括：开启钻床，设定好转速和进给速度；将钻头缓慢进给至法兰主体表面，开始钻孔；在钻孔过程中，同步控制冷却液的流量，确保顺利钻孔。
27、本专利技术至少具备以下有益效果：
28、(1)本方案通过优化预热条件和高压锻造参数，有效减少了材料内部的残余应力，提高了材料的塑性和韧性。淬火处理后进行低温回火，进一步细化了材料的晶粒结构，提高了抗拉强度和屈服强度。实施例中的法兰抗拉强度可达1000mpa以上，屈服强度可达850mpa以上，显著优于传统法兰。
29、(2)本方案通过多层化学镀镍处理形成了致密的镍镀层，显著提高了法兰的耐腐蚀性能。实施例中的法兰在3.5％nacl溶液中浸泡24小时后的腐蚀速率不超过0.1mm/year，远低于传统法兰的腐蚀速率。纳米陶瓷涂层喷涂进一步增强了表面的耐腐蚀性，尤其是采用紫外光固化和等离子体增强化学气相沉积处理后，涂层的附着力和致密性显著提高，进一步延长了法兰的使用寿命。
30、(3)本方案通过低温回火前进行表面抛光处理，使用粒度为1000目的砂轮对表面进行抛光，显著降低了表面粗糙度，提高了表面的光洁度。实施例中的法兰表面粗糙度ra值不超过0.8μm，表面质量优良。低温回火后进行表面渗氮处理或磁控溅射处理，进一步提高了表面硬度和耐磨性，使得法兰在长时间使用中不易磨损，保持良好的性能。
31、(4)本方案的制造工艺不仅提高了法兰的机械性能和耐腐蚀性，还在断裂韧性和表面质量方面取得了显著的提升。实施例中的法兰断裂韧性kic值可达100mpa·m^0.5以上，远高于传统法兰的断裂韧性。通过优化各工艺步骤，实现了法兰在极端环境下的高性能表现，适用于海洋工程、石油化工和核工业等领域的高压管道连接件，确保了设备的安全性和可靠性。
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1.一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述纳米陶瓷涂层喷涂时进行紫外光固化处理；
3.根据权利要求2所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述多层化学镀镍处理前进行阳极氧化处理，以形成一层致密的氧化膜。
4.根据权利要求3所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述低温回火处理后通过表面渗氮处理。
5.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述纳米陶瓷涂层喷涂采用溶胶-凝胶法制备，涂层喷涂速度为10μm/min至20μm/min，喷涂距离为10cm至20cm。
6.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述低温回火处理前进行表面抛光处理，使用粒度为1000目的砂轮进行抛光。
7.根据权利要求5所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述低温回火处理后还包括一次磁控溅射处理。
8.根据权利要求7所述的一种高强度
9.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述纳米陶瓷涂层喷涂后通过等离子体增强化学气相沉积处理。
10.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述安装槽孔(3)贯穿的具体方法包括：开启钻床，设定好转速和进给速度；将钻头缓慢进给至法兰主体(1)表面，开始钻孔；在钻孔过程中，同步控制冷却液的流量，确保顺利钻孔。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述纳米陶瓷涂层喷涂时进行紫外光固化处理；
3.根据权利要求2所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述多层化学镀镍处理前进行阳极氧化处理，以形成一层致密的氧化膜。
4.根据权利要求3所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述低温回火处理后通过表面渗氮处理。
5.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所述纳米陶瓷涂层喷涂采用溶胶-凝胶法制备，涂层喷涂速度为10μm/min至20μm/min，喷涂距离为10cm至20cm。
6.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀锻造法兰制造工艺，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾广全，唐洁，
申请(专利权)人：江苏金创新天管业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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