[发明专利]一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法

说明书

本发明公开了一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法，包括以下步骤：S1制模：根据CuNi90/10合金承插焊法兰的外形尺寸制造外模和冲头两部分模具；S2加热制坯：将CuNi90/10合金铸锭加热至锻造温度，根据铸锭直径，保温一定的时间后，在锻锤上锻造成可以放入外模中的毛坯；S4模具预热：将步骤S1制造的模具在加热炉中进行预热，并将步骤S2制好的毛坯放至外模中进行模压，直至CuNi90/10合金填满模腔；S5冲孔：对模压后的CuNi90/10合金依次通过冲头进行冲盲孔、冲通孔处理；S6冷却:模锻后将CuNi90/10合金材料退出模腔，对其进行冷却处理，再通过车削加工得到CuNi90/10合金承插焊法兰。本发明制造方法合理有效，具有节省原材料，切削量小，生产成本低，制造的产品性能高等优点。

技术领域

本发明涉及石油管道连接件设计锻造技术领域，具体是涉及一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法。

背景技术

在造船及石油运输中，需要用到管连接，常用的管连接方法为法兰连接，由于其使用环境具有高腐蚀性，因此要求法兰具有高的耐蚀性及耐磨性；在管道分流过程中，需要用到承插焊法兰。Cu-Ni-Fe合金具有高耐蚀性及耐磨性，适用于制造造船及石油运输承插焊法兰。

现如今常见的承插焊法兰的制造方法有两种：1)铸造，该种方法切削量小，材料利用率高，但是机械性能差，材料气密性差，使用安全隐患大；2)自由锻环，该锻造方法中，锻件以法兰突缘直径为环件直径，整体高度为环件高度，该种方法大量浪费原材料，需要大量的车削加工，生产成本比较高，且材料心部变形量小，表面变形量大，性能一致性差。

因此，为优化承插焊法兰的制备方法，现需要一种新型制造方法来解决上述各现有制造方法所存在的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法。

本发明的技术方案是：一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法，包括以下步骤：

S1制模：根据CuNi90/10合金承插焊法兰的外形尺寸制造外模和冲头两部分模具；

S2加热制坯：将CuNi90/10合金铸锭加热至锻造温度，根据铸锭直径，保温一定的时间后，在锻锤上锻造成可以放入外模中的毛坯；

S4模具预热：将步骤S1制造的模具在加热炉中进行预热，并将步骤S2制好的毛坯放至外模中进行模压，直至CuNi90/10合金填满模腔；

S5冲孔：对模压后的CuNi90/10合金依次通过冲头进行冲盲孔、冲通孔处理；

S6冷却:模锻后将CuNi90/10合金材料退出模腔，对其进行冷却处理，再通过车削加工得到CuNi90/10合金承插焊法兰。

本发明制备方法通过利用锻造进行CuNi90/10合金承插焊法兰，相对于通过传统铸造或自由锻环而言，弥补了其各自所存在的问题，通过锻造制备其具有节省原材料，切削量小，生产成本低等优点，从而优化改进现有承插焊法兰的制备工艺，提高承插焊法兰产品制备效率和成本耗损。

进一步地，所述步骤S2中铸锭直径和保温时间的数值成正相关，铸锭直径和保持时间比例为1:(1.5～2.0)，数值单位分别为mm和min。通过根据铸锭直径控制保温时间，可以准确的控制加热时间，保证后续工序的加工质量，从而增强CuNi90/10合金承插焊法兰的各项力学性能。

进一步地，所述CuNi90/10合金按照重量百分比其组成为：89％的Cu、10％的Ni、1％的Fe。该配比组合下的CuNi90/10合金耐蚀性及耐磨性相对更高，可以有效防止在船舶等应用中的使用寿命，相比传统合金使用寿命提高3年。

进一步地，所述CuNi90/10合金承插焊法兰形状为上小下大的两个圆柱形组合形状，CuNi90/10合金承插焊法兰的中间开有通孔，通孔上小下大。