 碳钢对焊法兰
碳钢对焊法兰油淬过程温度场数值模拟与分析
碳钢对焊法兰是管件的一种，是指带颈的、有圆管过渡的，并与管子对焊连接的法兰。对焊法兰不易变形，密封好，应用广泛，适用于压力或温度大幅度波动的管线或高温、高压及低温的管道，也适用于输送价
格昂贵、易燃、易爆介质的管路上，公称压力在PN16MPa左右。对焊法兰需承受较大的压力，同时具有良好的塑性和韧性，在热处理中需进行调质处理，即淬火和高温回火，得到的组织为回火索氏体。
对焊法兰油淬过程是加热到Ac3或Ac1温度，保温后大于临界冷却速度，冷却得到马氏体的热处理工艺。在ANSYS软件的分析中属于瞬态热分析。
然而在油淬时，对焊法兰各部分在冷却时的温度有差异，导致形成的组织不同，分布不均匀，最后在零件内部产生残余应力。
由于对焊法兰一般采用含碳量小于0.77%的亚共析钢，淬火后期望得到马氏体组织，因为马氏体组织能够强化钢铁材料，马氏体在高温回火时将变成多边形晶粒，回火索氏体由多边形晶粒与颗粒状渗碳体组成。亚共析钢淬火时，冷却温度和冷却时间对奥氏体转变成珠光体、贝氏体还是马氏体起着决定性的作用。研究淬火过程的温度与时间的关系，对分析淬火产物有极其重要的意义。
1碳钢法兰有限元模型的建立对焊法兰的建模是在ANSYS中进行的，根据对焊法兰的几何及边界条件周期的对称性，对零件的1/10建立模型。
首先，建立下部的部分空心圆柱，再在部分空心圆柱上挖出螺栓孔，然后建立上部的部分空心圆锥，最后将这几部分体积粘接起来。
2对焊法兰网格划分对焊法兰的密度为7850kg/m3，比热容为460J/kg·℃，导热系数为35W/m·K。设置单元边的长度为0.001m，采用自由网格划分，单元类型为三维六面体单元S°LID703，划分网格。
3施加载荷和求解对焊法兰的所有表面，包括插螺栓孔表面施加对流换热载荷，换热系数为530W/m2·K，油的温度为板，起到辅助加热的作用。保温罩和油箱内安装有温度传感器，通过温度传感器将温度信号反馈给温控仪，由温控仪控制电加热器的运行。3.2回油装置后变形器加热油箱必须预加一定量的油脂，进行传导加热。当油箱油脂收集到回油液位时，油脂将沿回油槽回收到主加热油箱进行循环利用。
4生产应用试验2012年9月该石油钢管钢绳有限公司合股车间对一台合股机进行了改造，安装了高温压缩空气吹油装置和后变形器加热融油装置，通过1个月的生产试运行，彻底解决了合股机机体周边的甩油污染问题。根据生产用表面脂量的记录，改造前用油量为25.4L/天，改造后用油量为23.5L/天，可节油为1.9L/天。
经过对样品钢丝绳含油量的检测，改造后的钢丝绳股含油量符合标准检测要求。
目前该石油钢管钢绳有限公司根据生产试运行的数据正在规划合股车间其他合股设备的淋油改造项目，来整体改善合股车间生产设备的生产环境和淋油浪费的问题。
5结语
通过对合股设备的项目改造，既顺应了企业文明生产要求，又提高了生产管理水平。在满足钢丝绳产品质量标准要求的前提下，降低了企业的生产成本，减少了污染，极大地改善了劳动者的生产操作环境。
盐山县鑫茂管件制造有限公司销售的法兰系列产品还有对焊法兰，无缝法兰，焊接法兰，国标法兰，高压法兰等产品，法兰都是成对使用的,低压管道可以使用丝接法兰，四公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固。不同压力的法兰厚度不同，它们使用的螺栓也不同。水泵和阀门，在和管道连接时，这些器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。
|
沈网警备案20040880号
