一種密封防雨的復合法蘭的鑄造工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鑄造工藝，具體涉及一種密封防雨的復合法蘭的鑄造工藝。
【背景技術】
[0002]隨著經濟快速、持續發展，推動了鑄鋼件產量的快速增長，而未來生產高質量、高附加值，以及特殊材質及性能的大型鑄鋼件將成為鑄鋼行業新的發展方向，法蘭是大型鑄鋼件的典型件之一，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，也有用在設備進口上的法蘭，用于兩個設備之間的連接，如減速機法蘭等，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構的可拆卸連接，管道法蘭系指管道裝置中配管用的法蘭，用著設備上系指設備的進出口法蘭，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行生產，鑄造出的法蘭除保證良好的表面質量和較高的尺寸精度外，還必須保證優良的力學性能，以滿足其在苛刻條件下的工作需求，對法蘭的要求越來越高，而現有鑄鋼車間由于投產時間短，冶金附具儲備不足，按原有工藝組織生產，難以保證生產周期，所以必須結合車間實際生產情況，研發出一種新的法蘭鑄造工藝，能制備出高質量的法蘭，以滿足工作的要求。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種密封防雨的復合法蘭的鑄造工藝，該鑄造工藝簡單易行，鑄造成本低廉，鑄造出的法蘭結構簡單，使用時便于潤滑，連接性強，密封性好，且具有防雨的作用，延長了使用壽命，降低了成本。
[0004]為了解決以上技術問題，本發明提供一種密封防雨的復合法蘭的鑄造工藝，鑄造出的復合法蘭包括左右對接的第一法蘭和第二法蘭，其中:
第一法蘭包括第一法蘭本體及設置在第一法蘭本體上的護罩，護罩沿第一法蘭本體邊緣處向外延伸形成，第一法蘭本體上均布有至少四個第一固定孔，第一固定孔穿透第一法蘭本體，第一法蘭本體上還均布至少四個注油孔，一個注油孔對應一個第一固定孔，并注油孔與第一固定孔垂直聯通，第一法蘭本體的表面上還分別均布有第一凸塊和第一凹槽，第一凸塊、第一固定孔及第一凹槽之間間隔分布；
第二法蘭包括第二法蘭本體，第二法蘭本體上均布至少四個與第一固定孔適配的第二固定孔，第二法蘭本體上還分別均布有第二凸塊和第二凹槽，第二凸塊與第一凹槽相適配，第二凹槽與第一凸塊相適配，第二凹槽、第二固定孔及第二凸塊之間間隔分布，并第二法蘭本體上的第二凹槽、第二固定孔及第二凸塊按序分別與第一法蘭本體上的第一凸塊、第一固定孔及第一凹槽的位置嚴格對應；
該復合法蘭鑄造工藝具體包括以下步驟:
(I)根據第一法蘭及第二法蘭的尺寸大小以型砂和芯砂為造型材料制成鑄型，在制作鑄型前，先將造型材料中的型砂置于烘爐中進行烘干，烘干后在鑄型表面涂覆一層脫模劑； 脫模劑采用滑石粉、水、硅油、植物油調配而成，按質量份數計具體為滑石粉:20-30份，水:10-20份，硅油:20-30份，植物油:30-40份，然后用噴槍將脫模劑噴涂在模具型腔表面上，厚度為0.05-0.1mm;
技術效果，該脫模劑耐高溫，在高溫下具有良好的穩定性，良好的模壁附著能力，主要是為了隔熱，保護模具不被燒損，提高模具使用壽命，其次潤滑鑄件和模具接觸界面，以利于脫模；
(2)將第一法蘭和第二法蘭的原材料放置在井式坩禍電阻爐中進行熔煉，熔煉時現將坩禍預熱至暗紅色，同時將第一法蘭和第二法蘭的原材料放置在爐口預熱，當坩禍溫度到達150-170Γ時，向坩禍內噴涂涂料，然后加入預熱好的原材料，在混合氣體的保護下，升溫至1000-1200°C進行熔化，待全部熔煉得到原材料液后，輕微攪拌，隨后用干燥的六氯乙烷制劑進行精煉除氣，靜置8-10min，然后在原材料液上撒布珍珠巖造渣以凈化原材料液并立刻扒渣得到原材料液，按質量百分比計原材料液成分具體如下:
Zn:3-6%,Mo:1-1.5%, T1:1-1.2%，N:0.02-0.03%，Cr:8-11%，Ni:3-6%，C:0.01-0.03%，Mn:0.5-0.7%,Nb:0.3-0.6%,Cu:0.3-0.5%,W:0.5-0.7%,S1:0.8-1.0%,P:0.025-0.030%,S:0.008-0.010%，稀土元素:0.3-0.5%，其余為Fe及不可避免的雜質；
稀土元素按質量百分比計包括以下組分:鑭:5-8%，鈰:5-7%，鈧:5-8%，釔:3-7%，釤:10-13%，釓:5-7%，鐠:6-7%，釹:11 -15%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100% ；
噴涂在坩禍內的涂料按質量百分比計包括以下成分:62%滑石粉、5%的水玻璃、30%的水、及3%的硼酸，以上各組分之和為100%；在熔煉時的混合氣體具體為75%的壓縮空氣、24%二氧化碳及1%的四氟乙烷；
(3)將冶煉后的原材料液快速平穩的注入步驟(I)中制備好的鑄型中得到鑄件，澆注溫度為800-900°C，澆注時間為9-15min，澆注完畢后，待鑄件隨鑄型冷卻到室溫時，取出鑄件；
(4)對鑄件在540-560°C固溶10-12h，室溫下水淬后，在時效175-185°C人工時效8-10h;
(5)對鑄件進行熱處理，具體操作為:
a退火:將鑄件爐熱至500-600 °C時保溫5-8min，然后爐冷卻至300-400 °C，隨后打開爐門繼續緩冷至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300-380°C并保溫10-20min，再次爐熱至450-500 °C后用水噴淋鑄件快速降溫；
c回火:將經淬火后的鑄件在室溫下再次入爐并爐熱至300-350 °C后保溫10-13min后出爐空冷至室溫；
(6)對熱處理后的鑄件依次進行表面噴砂清理、超聲無損檢測，檢測合格的最終入庫。
[0005]本發明進一步限定的技術方案為:
前述密封防雨的復合法蘭的鑄造工藝中，按質量百分比計原材料液成分具體如下:Zn:3%,Mo:l%,Ti:l%,N:0.02%,Cr:8%,Ni:3%,C:0.01%,Mn:0.5%,Nb:0.3%,Cu:0.3%,ff:0.5%，S1: 0.8%，P: 0.025%，S: 0.008%，稀土元素:0.3%，其余為Fe及不可避免的雜質；
稀土元素按質量百分比計包括以下組分:鑭:5%，鈰:5%，鈧:5%，釔:3%，釤:10%，釓:5%，鐠:6%，釹:11 %，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%。
[0006]前述密封防雨的復合法蘭的鑄造工藝中，按質量百分比計原材料液成分具體如下:Zn:6%,Mo:1.5%, Ti:1.2%,N:0.03%,Cr:Il%，Ni:6%,C:0.03%，Mn:0.7%,Nb:0.6%,Cu:0.5%，W: 0.7%，S1:1.0%，P: 0.030%，S: 0.010%，稀土元素:0.5%，其余為Fe及不可避免的雜質；稀土元素按質量百分比計包括以下組分:鑭:8%，鈰:7%，鈧:8%，釔:7%，釤:13%，釓:7%，鐠:7%，釹:15%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%ο
[0007]前述密封防雨的復合法蘭的鑄造工藝中，按質量百分比計原材料液成分具體如下:
Zn:4%,Mo:1.2%, T1:1.1%，N:0.025%，Cr:9%，N1:5%，C:0.02%，Mn:0.6%，Nb:0.4%，Cu:0.4%，W:0.6%，S1:0.9%，P:0.028%，S:0.009%，稀土元素:0.4%，其余為Fe及不可避免的雜質；稀土元素按質量百分比計包括以下組分:鑭:7%，鈰:6%，鈧:7%，釔:5%，釤:12%，釓:6%，鐠:7%，釹:13%，其余為鑭系元素，以上各組分之和為100%ο
[0008]前述密封防雨的復合法蘭的鑄造工藝中，鑄造出的第一法蘭和第二法蘭的抗拉強度均為425MPa，伸長率為16.5%，布氏硬度為127HB。
[0009]本發明的有益效果是:
本發明的復合法蘭由第一法蘭和第二法蘭組成，左右對接更能很好的緊固零件，同時第一法蘭本體上設有護罩，能在對接后具有防雨的功能，避免淋濕后生銹腐蝕，縮短使用的壽命，降低成本。
[0010]本發明中的第一法蘭本體上和第二法蘭本體上設有第一凸塊、第一凹槽、第二凸塊及第二凹槽，其中第一凸塊與第二凹槽對應，第二凸塊與第一凹槽對應，在第一法蘭和第二法蘭對接后，先通過第一凸塊與第二凹槽、第二凸塊與第一凹槽的對接穩固后，再通過固定孔螺栓進一步固定連接，雙重連接，加強了法蘭的密封穩定性。
[0011]本發明的第一法蘭本體上還均布至少四個注油孔，一個注油孔對應一個第一固定孔，并注油孔與第一固定孔垂直聯通，利于在使用過程中由于時間過長導致生銹等狀態，不易于拆卸，通過注油孔注入潤滑油，有益于拆卸，也減少了安裝時的摩擦，減少損壞，降低成本。
[0012]本發明嚴格控制澆注的溫度為800-900°C，澆注溫度過低或者過高的時，原材料的力學性能的信噪較低，鑄件力學性能較差，其原因可能是澆注溫度過低時，原材料熔體與模具周邊接觸的后其溫度迅速降低到液相線以下，導致在壓力施加到原材料熔體之前，模具臂周邊已形成較厚凝殼，施加在原材料熔體上的有效壓力大幅度降低；另一方面，澆注溫度低時，金屬液的流動性差，充型能力差，鑄件內部容易出現孔洞;這兩個方面都是不利于鑄件力學性能的;澆注溫度過高時，原材料熔體在轉移過程中氧化程度大，沖頭在擠壓過程中容易出現熔體噴濺，降低鑄件質量;另外，在鑄件的中間部位也會熱節及縮孔縮松等缺陷；另外，高溫金屬熔體結晶前需要釋放大量熱，壓力帶來的過冷效應不足以引起金屬熔體同時過冷，合金形核數量少，有利于