一种高强度的法兰生产工艺及其加工设备的制作方法

专利2026-08-29  7


本发明涉及法兰生产,具体涉及一种高强度的法兰生产工艺及其加工设备。


背景技术:

1、法兰是轴与轴之间相互连接的零件,用于管端之间的连接;目前法兰在加工完毕后,普遍需要进行表面喷镀,以在法兰表面形成保护层,防止法兰被腐蚀,延长其使用寿命。

2、例如中国专利cn114713414b提出了一种法兰喷镀加工设备,涉及法兰喷镀装置技术领域,包括对法兰喷镀时产生的有害气体进行隔绝的喷镀箱;喷镀箱上设置有两组喷镀组件,一组针对法兰内侧进行喷镀的内侧喷镀组件,一组对法兰外侧进行喷镀的外侧喷镀组件;内侧喷镀组件内包括对法兰内侧进行夹持的内夹持块,对法兰内部夹持后进行喷镀;外侧喷镀组件内包括对法兰外侧进行夹持的外夹持块,对法兰外部夹持后进行喷镀;喷镀箱上还设置有对法兰孔内进行喷镀的孔喷镀组件,本发明能够针对法兰上的孔位、内外圆周面及两个端面进行全方位的喷涂。

3、但是上述专利在对法兰进行喷镀时需要将法兰安装在喷镀箱内,操作流程较为复杂,加工效率低,不适用于法兰的工厂大规模生产。

4、基于此,本发明设计了一种高强度的法兰生产工艺及其加工设备以解决上述问题。


技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了一种高强度的法兰生产工艺及其加工设备。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

3、一种高强度的法兰生产工艺,包括内层钢材和镀层;

4、所述内层钢板经过激光毛化处理;

5、所述内层钢板包括以下成分:mn:≤1.12%,si:≤0.64%,cr:2.0-2.5%,vc:0.12-0.18%,zn:2.0-3.0%,余量为fe和杂质;

6、所述镀层包括以下重量百分数的成分:

7、al:3.28-3.56%,v:0.04-0.08%,余量为zn及杂质。

8、更进一步的,包括以下步骤:

9、步骤一、制备内层钢板:

10、a、将钢料投入熔炼炉内,并加热至1480-1510℃融化成钢水;

11、b、当温度升至1540-1570℃时,向熔炼炉内加入碳化钒粉末并混合均匀得到钢水;

12、d、将钢水倒入模具中浇筑成型;

13、e、冲孔;

14、f、退火处理后得到内层钢板;

15、步骤二、配制纳米喷镀液;

16、将纳米级铝粉、锌粉和钒粉混合均匀形成纳米金属粉末;

17、步骤三、对内层钢板进行激光毛化处理;

18、将内层钢板表面用金刚砂纸进行打磨,除去表面氧化层;

19、在氦气保护下,对内层钢板进行激光毛化处理;

20、步骤四、使用加工设备将纳米金属粉末采用热喷涂工艺喷涂在内层钢板表面形成镀层;

21、步骤五、清洁烘干,制得高强度的法兰。

22、更进一步的,所述钢水中含有以下成分:mn:≤1.12%,si:≤0.64%,cr:2.0-2.5%,vc:0.72-0.78%,zn:2.0-3.0%,余量为fe和杂质。

23、更进一步的,纳米金属粉末中含有以下成分:al:3.28-3.56%,v:0.04-0.08%,余量为zn及杂质。

24、更进一步的,所述激光毛化处理中,激光器离焦量为0mm,频率为3hz,毛化点密度为210mm/min,脉宽度和电流为1-3ms和40-50a。

25、一种用于高强度的法兰生产的加工设备,包括机架;

26、所述机架的一侧开设有喷镀腔;

27、所述机架和喷镀腔的内部上下两端均固定连接有支撑架;支撑架上均传动连接有传送链;

28、所述传送链上等间距连接有多组带动工件转动的固定组件;所述固定组件的下端悬挂有至少一组工件;

29、所述喷镀腔的内部连接有对工件全面均匀喷镀的均匀喷镀组件;

30、所述均匀喷镀组件包括导向杆、安装板、第二电机、液压杆、喷枪和连接座,所述喷镀腔的内部固定连接有多组导向杆,安装板穿过导向杆并与导向杆限位滑动连接,安装板上固定连接有第二电机,第二电机的输出端固定连接有用于支撑喷枪和液压杆的连接座,喷枪的下端与连接座转动连接,喷枪的下端与液压杆的输出端转动连接,液压杆的下端与第二电机转动连接,安装板与外部气缸的输出端固定连接。

31、更进一步的,所述固定组件包括安装座、夹紧螺栓、固定块、弹性组件、第一电机、传送带和连接杆,上端的传送链上等间距固定连接有多组固定块,安装座上开设有用于配合固定块穿过的孔,安装座的两侧均螺纹连接有用于夹紧固定块的夹紧螺栓,位于固定块一侧的安装座内部安装有用于缓冲的弹性组件,弹性组件的中部与安装座固定连接,弹性组件的两端分别与夹紧螺栓接触连接,安装座的下端固定连接有第一电机,安装座的下端转动连接有连接杆,第一电机的输出端通过传送带与连接杆传动连接。

32、更进一步的,所述连接杆的下端从上至下依次等间距固定连接有多组挂钩,工件依次悬挂在挂钩上;所述工件的下端固定连接有转杆,转杆的下端与下端的传送链转动连接。

33、本发明具有以下技术效果:

34、1.本发明通过向内层钢板中加入碳化钒提高了法兰的屈服强度和抗拉强度,通过对内层钢板进行激光毛化处理提高了内层金属与外层镀层之间的连接强度,从而提高了法兰的屈服强度、抗拉强度以及镀层和内层钢板之间的结合强度;通过实施例1-3和对比例1-3的对比可知,向内层钢板中加入碳化钒和对内层钢板进行激光毛化处理均能提高法兰的屈服强度、抗拉强度和内层钢板与外层镀层之间的结合强度;此外,内层钢板中的碳化钒和激光毛化处理产生了协同作用,二者配合使用对法兰的抗拉强度和结合强度产生了显著的提升效果。

35、2.本发明当对工件进行喷镀时,启动液压杆,液压杆的输出端向上推动喷枪或向下拉动喷枪,从而调节喷枪喷镀的角度,以便于喷枪对工件的上下两端全面喷镀;启动第二电机,第二电机的输出端通过连接座、液压杆带动喷枪前后摆动,以便于对工件的前后两端全面、均匀喷镀;同时,外部气缸带动安装板在导向杆的限位导向作用下做上下往复运动,从而实现喷枪边摆动边上下往复运动,同时改变喷枪与水平面的夹角,以便于喷枪对每组工件全面、均匀喷镀,从而在法兰表面各处形成均匀保护层,提高法兰的强度和涂层结合强度。

36、3.本发明将固定块穿过安装座的孔,通过两组夹紧螺栓将固定块夹紧固定,夹紧螺栓向互相靠近的方向移动时接触到弹性组件,将弹性组件压缩,从而使得弹性组件起到了对固定块的缓冲作用,实现了对固定块的保护功能,拆卸时,由于弹性组件处于压缩状态,弹性组件会将夹紧螺栓向外顶出,从而起到了快速拆卸的效果;当工件的第一面被喷枪全面、均匀喷镀完毕后,启动第一电机,第一电机通过传送带带动连接杆转动,连接杆通过挂钩带动工件转动,从而带动工件下端的转杆在传送链内转动;以便于喷枪通过上述步骤对工件的另一面进行全面、均匀喷镀,从而在法兰表面各处形成均匀保护层,提高法兰的强度和涂层结合强度,当工件的两面分别喷镀完毕后,传送链通过固定块、安装座带动下一组工件进入喷镀区域,工艺操作流程简单,加工效率高,适用于工厂大规模生产。


技术特征:

1.一种高强度的法兰生产工艺,其特征在于:包括内层钢材和镀层;

2.根据权利要求1所述的高强度的法兰生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的高强度的法兰生产工艺,其特征在于,所述钢水中含有以下成分:mn:≤1.12%,si:≤0.64%,cr:2.0-2.5%,vc:0.72-0.78%,zn:2.0-3.0%,余量为fe和杂质。

4.根据权利要求3所述的高强度的法兰生产工艺,其特征在于,纳米金属粉末中含有以下成分:al:3.28-3.56%,v:0.04-0.08%,余量为zn及杂质。

5.根据权利要求4所述的高强度的法兰生产工艺,其特征在于,所述激光毛化处理中,激光器离焦量为0mm,频率为3hz,毛化点密度为210mm/min,脉宽度和电流为1-3ms和40-50a。

6.一种用于权利要求5所述的高强度的法兰生产的加工设备,其特征在于,包括机架(1);

7.根据权利要求6所述的高强度的法兰生产工艺及其加工设备,其特征在于,所述固定组件(4)包括安装座(41)、夹紧螺栓(42)、固定块(43)、弹性组件(44)、第一电机(45)、传送带(46)和连接杆(47),上端的传送链(3)上等间距固定连接有多组固定块(43),安装座(41)上开设有用于配合固定块(43)穿过的孔,安装座(41)的两侧均螺纹连接有用于夹紧固定块(43)的夹紧螺栓(42),位于固定块(43)一侧的安装座(41)内部安装有用于缓冲的弹性组件(44),弹性组件(44)的中部与安装座(41)固定连接,弹性组件(44)的两端分别与夹紧螺栓(42)接触连接,安装座(41)的下端固定连接有第一电机(45),安装座(41)的下端转动连接有连接杆(47),第一电机(45)的输出端通过传送带(46)与连接杆(47)传动连接。

8.根据权利要求7所述的高强度的法兰生产工艺及其加工设备,其特征在于,所述连


技术总结
本发明公开了一种高强度的法兰生产工艺及其加工设备,属于法兰生产技术领域,一种高强度的法兰生产工艺,包括内层钢材和镀层;所述内层钢板经过激光毛化处理;所述内层钢板包括以下成分:Mn:≤1.12%,Si:≤0.64%,Cr:2.0‑2.5%,VC:0.12‑0.18%,Zn:2.0‑3.0%,余量为Fe和杂质;所述镀层包括以下重量百分数的成分:Al:3.28‑3.56%,V:0.04‑0.08%,余量为Zn及杂质。向内层钢板中加入碳化钒和对内层钢板进行激光毛化处理均能提高法兰的屈服强度、抗拉强度和内层钢板与外层镀层之间的结合强度;此外,内层钢板中的碳化钒和激光毛化处理产生了协同作用,二者配合使用对法兰的抗拉强度和结合强度产生了显著的提升效果。

技术研发人员:张健
受保护的技术使用者:苏州市诚键法兰制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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