CN105499928A - 法兰加工方法 - Google Patents

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缪惠民
周斌
承刚
卞晓磊
曹磊
吕澎沸
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00—Flanged joints

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Abstract

本发明提供一种法兰加工方法，包括以下步骤：下料、坯料加热、锻造、冲孔、二次加热、碾环、空冷、锻后热处理、机加工成型、探伤，在碾环过程中通过高压水进行冷却并去除氧化皮，提高了产品质量。

Description

法兰加工方法
技术领域
本发明涉及无损检测方法，特别涉及一种法兰加工方法。
背景技术
风电法兰是专业用与风力发电上的一个部件，用于塔筒之间的连接，一般直径在2米到5米之间不等。一般风电塔筒有65米，70米，85米，还有一百多米高度，为了方便运输，塔筒一般分三节进行制造和运输。分为上中下三段，在制造过程中，每段的连接就要用到法兰，塔筒制造厂将法兰与塔筒焊接，然后分段运输到工地上再进行组装。
风电法兰的技术特征：
（1）法兰用材一般选用低合金高强度结构钢Q345C、Q345E（国外选用S355NL)，对碳、硫、磷及合金含量控制较为严格，就有良好的韧性、焊接性能、塑性成形性能、耐腐蚀性能等综合性能。
（2）锻件级别要求高。采用压力容器锻件标准JB/T4726—2000，对法兰无损探伤100%检定合格。
（3）机械加工和形位公差规定严格。由于风力发电塔建立在环境比较恶劣的地带，高度一般在60m以上，分段安装极为不便，所以对法兰形位公差要求非常严格，孔中心距、同轴度、法兰平面度等技术标准控制在0.5mm以内。
（4）风电法兰直径超大。配套尺寸2000mm~4800mm范围内。
现有技术中的法兰在成型过程中的碾环步骤中，通常仅仅通过冷却水进行冷却，然而坯料表面极易产生氧化皮，无法去除。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，从而提供一种法兰加工方法，产品质量高。
发明所采用的技术方案是这样的：法兰加工方法，包括以下步骤：
S1：下料，将圆柱形棒料通过切割机进行定长以及定量切割，并清除冒口；
S2:坯料加热，将下料后的坯料置入加热炉内进行加热处理，将坯料加热至1200℃±20℃；
S3：锻造，对加热后的坯料进行墩粗以及拔长，锻造比大于6，其中半径方向锻造比大于2.5；
S4：冲孔，将加热后的坯料置于冲孔机上进行冲孔处理；
S5：二次加热，将冲孔后的坯料再次置于加热炉内进行加热处理，将坯料再次加热至1200℃±20℃；
S6：碾环，将加热后的坯料吊装至碾环机上进行碾环处理，在碾环过程中使用高压水对坯料进行冷却并冲除坯料表面的氧化皮；
S7：空冷，空冷7-8小时；
S8：锻后热处理，包括正火、回火以及调质；
S9：机加工成型，包括钻孔、表面加工；
S10：探伤，通过自动探伤装置，对成型后的法兰的端面进行超声波无损检测。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：在碾环过程中通过高压水进行冷却并去除氧化皮，提高了产品质量。
具体实施方式
以下结合具体实施方式来进一步说明本发明。
本发明公开一种法兰加工方法，法兰加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：下料，将圆柱形棒料通过切割机进行定长以及定量切割，并清除冒口；
S2:坯料加热，将下料后的坯料置入加热炉内进行加热处理，将坯料加热至1200℃±20℃；
S3：锻造，对加热后的坯料进行墩粗以及拔长，锻造比大于6，其中半径方向锻造比大于2.5；
S4：冲孔，将加热后的坯料置于冲孔机上进行冲孔处理；
S5：二次加热，将冲孔后的坯料再次置于加热炉内进行加热处理，将坯料再次加热至1200℃±20℃；
S6：碾环，将加热后的坯料吊装至碾环机上进行碾环处理，在碾环过程中使用高压水对坯料进行冷却并冲除坯料表面的氧化皮；
S7：空冷，空冷7-8小时；
S8：锻后热处理，包括正火、回火以及调质；
S9：机加工成型，包括钻孔、表面加工；
S10：探伤，通过自动探伤装置，对成型后的法兰的端面进行超声波无损检测。
自动无损检测方法包括以下步骤：
仪器校准：通过试块根据待检测法兰的厚度对超声波探头以及超声波探伤仪进行校准；
将待检测法兰吊装置旋转台上固定，在待检测法兰的检测面上均匀涂抹润滑油；
将超声波探头安装于滑动架上，滑动架的滑动方向沿着待检测法兰的径向延伸，超声波探头置于待检测法兰的内径处或者外径处，且超声波探头正对待检测法兰的检测面，通过旋转台驱动待检测法兰旋转进行检测，待检测法兰旋转一周后，滑动架带动超声波探头沿着待检测法兰的径向向外或者向内滑动，滑动距离为超声波探头的长度，旋转台继续驱动待检测法兰旋转检测，依次循环直至将待检测法兰整个检测面检测完毕，旋转台由变频电机驱动转动，保证超声波探头相对待检测法兰以匀线速度转动，超声波探头与滑动架之间设置稳压机构使得超声波探头与待检测法兰的检测面之间保持恒定的压力；
将检测完成的法兰吊离旋转台后将其检测面的润滑油清除。
通过自动无损检测的方法对法兰端面进行无损检测取代原先的人工检测方法，不仅效率高，而且检测精确度较高，而且超声波探头相对待检测法兰的检测面以匀线速度转动，保证了检测精度，此外通过稳压机构保证超声波探头与待检测法兰之间保持恒定的压力，从而进一步提高了检测的精准度，稳压机构不是本发明的设计要点，通常可以通过气弹簧的方式保持稳定的压力。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.法兰加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：下料，将圆柱形棒料通过切割机进行定长以及定量切割，并清除冒口；
S2:坯料加热，将下料后的坯料置入加热炉内进行加热处理，将坯料加热至1200℃±20℃；
S3：锻造，对加热后的坯料进行墩粗以及拔长，锻造比大于6，其中半径方向锻造比大于2.5；
S4：冲孔，将加热后的坯料置于冲孔机上进行冲孔处理；
S5：二次加热，将冲孔后的坯料再次置于加热炉内进行加热处理，将坯料再次加热至1200℃±20℃；
S6：碾环，将加热后的坯料吊装至碾环机上进行碾环处理，在碾环过程中使用高压水对坯料进行冷却并冲除坯料表面的氧化皮；
S7：空冷，空冷7-8小时；
S8：锻后热处理，包括正火、回火以及调质；
S9：机加工成型，包括钻孔、表面加工；
S10：探伤，通过自动探伤装置，对成型后的法兰的端面进行超声波无损检测。
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