Questo articolo descrive gli svantaggi e i problemi del tradizionaleflangiaprocesso di forgiatura e conduce uno studio approfondito sul controllo del processo, sul metodo di formatura, sull'implementazione del processo, sull'ispezione della forgiatura e sul trattamento termico post-forgiatura dei pezzi forgiati delle flange in combinazione con casi specifici. L'articolo propone un piano di ottimizzazione per il processo di forgiatura delle flange e valuta i vantaggi complessivi di questo piano. L'articolo ha un certo valore di riferimento.

Gli svantaggi e i problemi del tradizionale processo di forgiatura delle flange

Per la maggior parte delle imprese di forgiatura, l'obiettivo principale del processo di forgiatura delle flange è l'investimento e il miglioramento delle attrezzature di forgiatura, mentre il processo di scarico delle materie prime viene spesso ignorato. Secondo l'indagine, la maggior parte delle fabbriche utilizza solitamente segatrici quando vengono utilizzate e la maggior parte di esse utilizza seghe a nastro semiautomatiche e automatiche. Questo fenomeno non solo riduce notevolmente l'efficienza del materiale inferiore, ma presenta anche grandi problemi di occupazione dello spazio e comporta un fenomeno di inquinamento dei fluidi da taglio. Nel tradizionale processo di forgiatura di flange viene solitamente utilizzato nel processo convenzionale di forgiatura a stampo aperto, la precisione di forgiatura di questo processo è relativamente bassa, l'usura dello stampo è elevata, soggetta a una ridotta durata dei pezzi forgiati e a una serie di fenomeni negativi come morire come sbagliato.

Ottimizzazione del processo di forgiatura di flange

CONTROLLO DEL PROCESSO DI FORGIATURA

(1) Il controllo delle caratteristiche organizzative. La forgiatura delle flange è spesso acciaio inossidabile martensitico e acciaio inossidabile austenitico come materie prime, questa carta ha selezionato l'acciaio inossidabile austenitico 1Cr18Ni9Ti per la forgiatura delle flange. Questo acciaio inossidabile non esiste trasformazione eterocristallina isotropa, se viene riscaldato fino a circa 1000 ℃, è possibile ottenere un'organizzazione austenitica relativamente uniforme. Successivamente, se l'acciaio inossidabile riscaldato viene raffreddato rapidamente, l'organizzazione austenitica ottenuta può essere mantenuta a temperatura ambiente. Se l'organizzazione viene raffreddata lentamente, è facile che compaia la fase alfa, che riduce notevolmente la plasticità dello stato caldo dell'acciaio inossidabile. L'acciaio inossidabile è anche un motivo importante per la distruzione della corrosione intergranulare, il fenomeno è dovuto principalmente alla generazione di carburo di cromo nel bordo del grano. Per questo motivo il fenomeno della carburazione deve essere evitato il più possibile.
(2) Attenersi rigorosamente alle specifiche di riscaldamento e al controllo efficace della temperatura di forgiatura. Quando si riscalda l'acciaio inossidabile austenitico 1Cr18Ni9Ti nel forno, la superficie del materiale è molto soggetta alla carburazione. Al fine di ridurre al minimo il verificarsi di questo fenomeno, dovrebbe
Evitare il contatto tra l'acciaio inossidabile e sostanze contenenti carbonio. A causa della scarsa conduttività termica dell'acciaio inossidabile austenitico 1Cr18Ni9Ti in ambienti a bassa temperatura, è necessario riscaldarlo lentamente. Il controllo specifico della temperatura di riscaldamento deve essere effettuato rispettando rigorosamente la curva nella Figura 1.

Figura.1 Controllo della temperatura di riscaldamento dell'acciaio inossidabile austenitico 1Cr18Ni9Ti
(3) controllo del processo di operazione di forgiatura della flangia. Innanzitutto, è necessario seguire rigorosamente i requisiti di processo specifici per selezionare ragionevolmente la materia prima per il materiale. Prima di riscaldare il materiale è necessario effettuare un'ispezione completa della superficie del materiale, per evitare crepe, piegature e inclusioni nella materia prima e altri problemi. Quindi, durante la forgiatura, si dovrebbe insistere prima di battere leggermente il materiale con minore deformazione, quindi colpire con forza quando la plasticità del materiale aumenta. Durante la ricalcatura, le estremità superiore e inferiore devono essere smussate o piegate, quindi la parte deve essere appiattita e colpita nuovamente.

METODO DI FORMATURA E PROGETTAZIONE DEGLI STAMPI

Quando il diametro non supera i 150 mm, la flangia con saldatura di testa può essere formata mediante il metodo di formatura della testata aperta con una serie di matrici. Come mostrato nella Figura 2, nel metodo della matrice aperta, va notato che l'altezza del pezzo grezzo di ricalcatura e il rapporto tra l'apertura della matrice del tampone d è meglio controllato a 1,5 – 3,0, il raggio del raccordo del foro della matrice R è migliore 0,05 d – 0,15 d e l'altezza dello stampo H è 2 mm – 3 mm inferiore all'altezza appropriata della forgiatura.

Fig. 2 Metodo della matrice aperta
Quando il diametro supera i 150 mm, è consigliabile scegliere il metodo di saldatura di testa della flangia di flangiatura ed estrusione di anelli piatti. Come mostrato nella Fig. 3, l'altezza del pezzo grezzo H0 dovrebbe essere 0,65(H+h) – 0,8(H+h) nel metodo di flangiatura ad anello piatto. Il controllo specifico della temperatura di riscaldamento deve essere effettuato rispettando rigorosamente la curva nella Figura 1.

Fig. 3 Metodo di tornitura ed estrusione di anelli piatti

IMPLEMENTAZIONE DEL PROCESSO E ISPEZIONE DELLA FORGIATURA

In questo documento viene utilizzato il metodo di taglio della barra di acciaio inossidabile combinato con l'uso del processo di taglio vincolato per garantire la qualità della sezione trasversale del prodotto. Invece di utilizzare il tradizionale processo di forgiatura a stampo aperto, viene adottato il metodo di forgiatura di precisione chiuso. Questo metodo non solo effettua la forgiatura
Questo metodo non solo migliora la precisione della forgiatura, ma elimina anche la possibilità di uno stampo sbagliato e riduce il processo di taglio dei bordi. Questo metodo non solo elimina il consumo di bordo di scarto, ma elimina anche la necessità di attrezzature per il taglio dei bordi, matrici per il taglio dei bordi e del relativo personale addetto al taglio dei bordi. Pertanto, il processo chiuso di forgiatura di precisione è di grande importanza per risparmiare sui costi e migliorare l’efficienza produttiva. Secondo i requisiti pertinenti, la resistenza alla trazione dei fori profondi di questo prodotto non deve essere inferiore a 570 MPa e l'allungamento non deve essere inferiore al 20%. Prendendo campioni nella parte con spessore della parete del foro profondo per realizzare la barra di prova ed eseguendo il test di trazione, possiamo ottenere che la resistenza alla trazione della forgiatura è 720 MPa, la resistenza allo snervamento è 430 MPa, l'allungamento è del 21,4% e il ritiro in sezione è del 37% . Si può vedere che il prodotto soddisfa i requisiti.

TRATTAMENTO TERMICO POST FORGIATURA

Flangia in acciaio inossidabile austenitico 1Cr18Ni9Ti dopo la forgiatura, prestare particolare attenzione alla comparsa del fenomeno della corrosione intergranulare e migliorare il più possibile la plasticità del materiale, per ridurre o addirittura eliminare il problema dell'incrudimento. Per ottenere una buona resistenza alla corrosione, la flangia di forgiatura deve essere sottoposta a un trattamento termico efficace, a questo scopo i pezzi fucinati devono essere trattati con una soluzione solida. Sulla base dell'analisi di cui sopra, i pezzi fucinati dovrebbero essere riscaldati in modo che tutti i carburi si dissolvano nell'austenite quando la temperatura è compresa tra 1050°C e 1070°C. Subito dopo, il prodotto risultante viene raffreddato rapidamente per ottenere una struttura austenitica monofase. Di conseguenza, la resistenza alla tensocorrosione e la resistenza alla corrosione cristallina dei pezzi fucinati risultano notevolmente migliorate. In questo caso, si è scelto di effettuare il trattamento termico dei pezzi fucinati utilizzando l'estinzione del calore di scarto della forgiatura. Poiché la tempra con calore di scarto della forgiatura è una tempra per deformazione ad alta temperatura, rispetto alla tempra convenzionale, non solo non richiede i requisiti di riscaldamento delle apparecchiature di tempra e di tempra e i relativi requisiti di configurazione dell'operatore, ma anche le prestazioni dei pezzi fucinati prodotti utilizzando questo processo sono molto qualità superiore.

Analisi completa dei benefici

L'uso del processo ottimizzato per produrre pezzi fucinati di flange riduce efficacemente il sovrametallo di lavorazione e la pendenza dello stampo dei pezzi fucinati, risparmiando in una certa misura le materie prime. L'uso della lama della sega e del fluido da taglio diminuisce nel processo di forgiatura, riducendo notevolmente il consumo di materiali. Con l'introduzione del metodo di tempra del calore di scarto della forgiatura, eliminando l'energia necessaria per la tempra termica.

Conclusione

Nel processo di produzione di pezzi fucinati per flange, i requisiti di processo specifici dovrebbero essere presi come punto di partenza, combinati con la scienza e la tecnologia moderne per migliorare il metodo di forgiatura tradizionale e ottimizzare il piano di produzione.