Este artigo descreve as desvantagens e os problemas do tradicionalflangeprocesso de forjamento e conduz um estudo aprofundado sobre o controle de processo, método de conformação, implementação de processo, inspeção de forjamento e tratamento térmico pós-forjamento de flanges forjados em combinação com casos específicos. O artigo propõe um plano de otimização para o processo de forjamento de flanges e avalia os benefícios abrangentes deste plano. O artigo tem certo valor de referência.

As desvantagens e problemas do processo tradicional de forjamento de flanges

Para a maioria das empresas de forjamento, o foco principal no processo de forjamento de flanges está no investimento e melhoria de equipamentos de forjamento, enquanto o processo de descarga de matéria-prima é frequentemente ignorado. De acordo com a pesquisa, a maioria das fábricas costuma utilizar máquinas de serrar quando são utilizadas, e a maioria delas utiliza serras de fita semiautomáticas e automáticas. Este fenômeno não apenas reduz muito a eficiência do material inferior, mas também apresenta grandes problemas de ocupação de espaço e reduz o fenômeno de poluição de fluidos. No processo tradicional de forjamento de flange é geralmente usado no processo convencional de forjamento em matriz aberta, a precisão do forjamento deste processo é relativamente baixa, o desgaste da matriz é grande, propenso à baixa vida útil dos forjados e a uma série de fenômenos ruins, como como errado morrer.

Otimização de processos de flanges forjados

CONTROLE DO PROCESSO DE FORJAMENTO

(1) O controle das características organizacionais. O forjamento de flange é frequentemente aço inoxidável martensítico e aço inoxidável austenítico como matéria-prima. Este artigo selecionou o aço inoxidável austenítico 1Cr18Ni9Ti para forjamento de flange. Este aço inoxidável não existe transformação heterocristalina isotrópica, se for aquecido até cerca de 1000 ℃ é possível obter uma organização austenítica relativamente uniforme. Depois disso, se o aço inoxidável aquecido for resfriado rapidamente, então a organização austenítica obtida poderá ser mantida à temperatura ambiente. Se a organização for resfriada lentamente, é fácil aparecer a fase alfa, o que faz com que o estado quente da plasticidade do aço inoxidável seja bastante reduzido. O aço inoxidável também é uma razão importante para a destruição da corrosão intergranular, o fenômeno se deve principalmente à geração de carboneto de cromo na borda do grão. Por esta razão, o fenómeno da carburação deve ser evitado tanto quanto possível.
(2) Siga rigorosamente as especificações de aquecimento e controle eficaz da temperatura de forjamento. Ao aquecer o aço inoxidável austenítico 1Cr18Ni9Ti no forno, a superfície do material fica muito sujeita à carburação. Para minimizar a ocorrência deste fenômeno, deve-se
Evite o contato entre aço inoxidável e substâncias que contenham carbono. Devido à baixa condutividade térmica do aço inoxidável austenítico 1Cr18Ni9Ti em ambiente de baixa temperatura, ele precisa ser aquecido lentamente. O controle específico da temperatura de aquecimento deverá ser realizado obedecendo rigorosamente à curva da Figura 1.

Figura.1 Controle de temperatura de aquecimento de aço inoxidável austenítico 1Cr18Ni9Ti
(3) controle do processo de operação de forjamento de flange. Em primeiro lugar, os requisitos específicos do processo devem ser rigorosamente seguidos para selecionar razoavelmente a matéria-prima para o material. Antes de aquecer o material deve ser feita uma inspeção completa da superfície do material, para evitar rachaduras, dobras e inclusões na matéria-prima e outros problemas. Então, ao forjar, deve-se insistir para bater levemente o material com menos deformação primeiro e depois bater com força quando a plasticidade do material aumentar. Ao recortar, as extremidades superior e inferior devem ser chanfradas ou crimpadas e, em seguida, a peça deve ser achatada e batida novamente.

MÉTODO DE FORMAÇÃO E PROJETO DE MATRIZ

Quando o diâmetro não excede 150 mm, o flange de solda de topo pode ser formado pelo método de formação de coletor aberto com um conjunto de matrizes. Como mostrado na Figura 2, no método de conjunto de matriz aberto, deve-se notar que a altura da peça bruta recalcada e a proporção da abertura da matriz da almofada d são melhor controladas em 1,5 - 3,0, o raio do filete do furo da matriz R é melhor 0,05d - 0,15d, e a altura da matriz H é 2 mm - 3 mm mais baixa do que a altura do forjamento é apropriada.

Fig. 2 Método de conjunto de matriz aberto
Quando o diâmetro excede 150 mm, é aconselhável escolher o método de soldagem de topo de flange de flangeamento e extrusão de anel plano. Conforme mostrado na Fig. 3, a altura do blank H0 deve ser 0,65(H+h) – 0,8(H+h) no método de flangeamento de anel plano. O controle específico da temperatura de aquecimento deverá ser realizado obedecendo rigorosamente à curva da Figura 1.

Fig. 3 Torneamento de anel plano e método de extrusão

IMPLEMENTAÇÃO DE PROCESSO E INSPEÇÃO DE FORJAMENTO

Neste artigo, o método de cisalhamento de barras de aço inoxidável é utilizado e combinado com o uso de processo de cisalhamento restrito para garantir a qualidade da seção transversal do produto. Em vez de usar o processo convencional de forjamento em matriz aberta, é adotado o método fechado de forjamento de precisão. Este método não só torna o forjamento
Este método não apenas melhora a precisão do forjamento, mas também elimina a possibilidade de matriz errada e reduz o processo de corte de arestas. Este método não apenas elimina o consumo de sobras de arestas, mas também elimina a necessidade de equipamento de corte de arestas, matrizes de corte de arestas e pessoal de corte de arestas associado. Portanto, o processo fechado de forjamento de precisão é de grande importância para economizar custos e melhorar a eficiência da produção. De acordo com os requisitos relevantes, a resistência à tração dos forjados com furo profundo deste produto não deve ser inferior a 570MPa e o alongamento não deve ser inferior a 20%. Ao coletar amostras na peça de espessura da parede do furo profundo para fazer a barra de teste e realizar o teste de tração, podemos obter que a resistência à tração do forjamento é de 720MPa, a resistência ao escoamento é de 430MPa, o alongamento é de 21,4% e o encolhimento seccional é de 37%. . Percebe-se que o produto atende aos requisitos.

TRATAMENTO TÉRMICO PÓS-FORJAMENTO

Flange de aço inoxidável austenítico 1Cr18Ni9Ti após forjamento, preste atenção especial ao aparecimento do fenômeno de corrosão intergranular e melhore a plasticidade do material tanto quanto possível, para reduzir ou mesmo eliminar o problema de endurecimento por trabalho. Para obter boa resistência à corrosão, o flange forjado deve passar por tratamento térmico eficaz, para isso, os forjados precisam passar por tratamento com solução sólida. Com base na análise acima, as peças forjadas devem ser aquecidas de modo que todos os carbonetos sejam dissolvidos em austenita quando a temperatura estiver na faixa de 1050°C – 1070°C. Imediatamente depois, o produto resultante é resfriado rapidamente para obter uma estrutura de austenita monofásica. Como resultado, a resistência à corrosão sob tensão e a resistência à corrosão cristalina das peças forjadas são bastante melhoradas. Neste caso, o tratamento térmico dos forjados foi escolhido para ser realizado utilizando a têmpera térmica dos resíduos de forjamento. Como a têmpera por calor residual do forjamento é uma têmpera de deformação em alta temperatura, em comparação com o revenido convencional, não apenas não requer os requisitos de aquecimento do equipamento de têmpera e têmpera e os requisitos de configuração do operador relacionados, mas também o desempenho dos forjados produzidos usando este processo é muito qualidade superior.

Análise abrangente de benefícios

O uso do processo otimizado para produzir flanges forjados reduz efetivamente a margem de usinagem e a inclinação da matriz dos forjados, economizando até certo ponto matéria-prima. O uso de lâmina de serra e fluido de corte diminui no processo de forjamento, o que reduz bastante o consumo de materiais. Com a introdução do método de têmpera térmica residual de forjamento, eliminando a energia necessária para têmpera térmica.

Conclusão

No processo de produção de flanges forjados, os requisitos específicos do processo devem ser tomados como ponto de partida, combinados com a ciência e a tecnologia modernas para melhorar o método tradicional de forjamento e otimizar o plano de produção.