Detaillierter Überblick über den Produktionsprozess von Schmiedeflanschen

Schmiedeflansche sind Flanschkomponenten, die durch Schmiedeverfahren hergestellt werden. Im Vergleich zu Gussflanschen haben sie Vorteile wie einen geringen Kohlenstoffgehalt, sind weniger anfällig für Rost, haben eine dichte Struktur und überlegene mechanische Eigenschaften, sind aber teurer. Der Schmiedeprozess stellt sicher, dass die innere Struktur des Flansches gleichmäßig ist und keine Defekte wie Poren oder Einschlüsse aufweist, wodurch er für Hochdruck- und Hochfestigkeitsanwendungen geeignet ist. Der Produktionsprozess umfasst im Allgemeinen Phasen wie Rohmaterialvorbereitung, Erhitzen, Schmieden, Wärmebehandlung, maschinelle Bearbeitung und Inspektion. Je nach Größe, Charge und Genauigkeitsanforderungen des Flansches können Freiformschmieden, Gesenkschmieden oder Folgeschmieden verwendet werden. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Beschreibung des Prozesses, basierend auf Industriestandards und typischen Produktionspraktiken.

1. Wareneingang und Prüfung der Rohstoffe

Schrittbeschreibung: Zuerst werden die Rohstoffe (wie Edelstahl, Kohlenstoffstahl oder legierte Stahlstäbe, -bleche oder -blöcke) im Werk angeliefert. Die Materialien müssen den nationalen Standards entsprechen (z. B. GB/T 9112-2010 usw.).

Wesentliche Maßnahmen: Durchführung von chemischen Analysen, mechanischen Leistungstests und Sichtprüfungen, um sicherzustellen, dass keine Risse, Einschlüsse oder andere Defekte vorhanden sind. Nach bestandener Prüfung Einlagerung ins Lager.

Zweck: Sicherstellung der Materialqualität, um spätere Defekte zu vermeiden.

2. Ablängen (Schneiden)

Schrittbeschreibung: Entsprechend den Flanschdesignspezifikationen (wie Durchmesser, Dicke) werden die Rohstoffe durch Sägen, Scheren oder Plasmaschneiden in die erforderlichen Rohlinge geschnitten.

Wesentliche Maßnahmen: Beim Schneiden muss ein Schmiedezuschlag (normalerweise 5-10 mm) berücksichtigt werden, um die Schmiedeschrumpfung und den Bearbeitungsverlust auszugleichen. Bei großen Flanschen kann das Schneiden von Blechen oder Stäben verwendet werden.

Zweck: Vorbereitung geeigneter Rohlingsgrößen zum Erhitzen und Schmieden.

3. Erhitzen

Schrittbeschreibung: Die geschnittenen Rohlinge werden in einen Heizofen gegeben und auf die Schmiedetemperatur erhitzt (normalerweise 950-1250 °C für Kohlenstoffstahl, 800-1100 °C für Edelstahl, je nach Material).

Wesentliche Maßnahmen: Verwenden Sie einen Mittelfrequenzofen oder einen Gasofen zum Erhitzen, um ein gleichmäßiges Erhitzen zu gewährleisten und Überhitzung oder Entkohlung zu vermeiden. Die Heizzeit hängt von der Größe des Rohlings ab.

Zweck: Erweichen des Materials, Erhöhung der Plastizität, um die nachfolgende Formgebung zu erleichtern.

4. Schmiedeformgebung

Schrittbeschreibung: Der erhitzte Rohling wird auf eine Schmiedeanlage gelegt, um verformt zu werden. Dies ist die Kernphase, die je nach Methode in Freiformschmieden, Gesenkschmieden usw. unterteilt ist.

Freiformschmieden: Geeignet für kleine Chargen und verschiedene Flanschtypen. Die grundlegenden Prozesse umfassen:

Stauchen: Komprimieren des Rohlings axial, Verringern der Höhe, Vergrößern des Querschnitts, für scheibenförmige Flansche.

Recken: Verlängern der Rohlingslänge, Verringern des Querschnitts, für Wellenkomponenten.

Lochen: Durchstoßen von Löchern oder Sacklöchern mit einem Stempel, um das Flanschmittelloch zu bilden.

Biegen: Biegen des Rohlings in einen bestimmten Winkel.

Verdrehen: Drehen von Teilen des Rohlings, um eine bestimmte Form zu bilden.

Trennen: Entfernen von überschüssigem Material.

Gesenkschmieden: Geeignet für große Chargen und hochpräzise Flansche. Schmieden des Rohlings in einer Form, einschließlich Vorschmieden, Endschmieden, Stanzverbinden, Beschneiden usw. Geräte wie Gesenkschmiedehammer, Warmgesenkschmiedepresse.

Folgeschmieden: Zwischen Freiformschmieden und Gesenkschmieden, Verwendung einfacher Formen zur Unterstützung.

Wesentliche Maßnahmen: Kontrollieren Sie beim Schmieden die Temperatur, die Verformungsmenge und die Schlagkraft, um grobes Korn oder Risse zu vermeiden. Bei großen Flanschringkomponenten kann eine abschnittsweise Bearbeitung erfolgen: präzises Biegen, Entfernen der Enden, Schweißfase, Zusammenschweißen zu einem Kreis.

Zweck: Bilden eines Flanschrohlings, um eine dichte innere Struktur zu gewährleisten.

5. Abkühlen und Wärmebehandlung nach dem Schmieden

Schrittbeschreibung: Sofortiges Abkühlen nach dem Schmieden (Luftkühlung, Wasserkühlung oder Ölkühlung), gefolgt von einer Wärmebehandlung wie Normalisieren, Glühen, Vergüten oder Härten und Anlassen.

Wesentliche Maßnahmen: Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit, um Risse zu vermeiden. Wärmebehandlungstemperatur und -zeit werden je nach Material (z. B. Kohlenstoffstahl Normalisieren 850-900 °C) angepasst.

Zweck: Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, Beseitigung von Eigenspannungen, Verfeinerung des Korns.

6. Maschinelle Bearbeitung

Schrittbeschreibung: Senden des Schmiederohlings in die Bearbeitungswerkstatt, Verwendung von Drehmaschinen, Fräsmaschinen und anderen Geräten zur Feinbearbeitung von Form, Ebene und Dichtfläche.

Wesentliche Maßnahmen: Bearbeitungstoleranzen entsprechen den Standards (z. B. ANSI B16.5), Oberflächenrauheit Ra1.6-6.3μm.

Zweck: Erreichen präziser Abmessungen und Oberflächengüte.

7. Bohren

Schrittbeschreibung: Bohren von Montagelöchern (z. B. Schraubenlöchern) in den Flansch, Verwendung von Bohrmaschinen oder CNC-Werkzeugmaschinen.

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Wesentliche Maßnahmen: Hohe Lochpositionsgenauigkeit, Lochdurchmesser und -abstand entsprechen den Konstruktionszeichnungen.

Zweck: Erleichterung der Flanschverbindung.

8. Inspektion und zerstörungsfreie Prüfung

Schrittbeschreibung: Durchführung von Dimensionsmessungen, Härteprüfungen, Ultraschallprüfung (UT), Magnetpulverprüfung (MT) oder Röntgenprüfung (RT).

Wesentliche Maßnahmen: Überprüfung interner Defekte, Oberflächenrisse, um die Einhaltung nationaler Standards sicherzustellen.

Zweck: Sicherstellung der Produktqualität, die Erfolgsquote beträgt in der Regel über 99 %.

9. Markierung und Verpackung

Schrittbeschreibung: Markieren von Spezifikationen, Materialien, Chargennummern und anderen Informationen mit einem Stempel, anschließendes Auftragen von Rostschutzfarbe, Verpackung (Holzkiste oder Palette).

Wesentliche Maßnahmen: Klare Markierung, feuchtigkeitsbeständige und stoßfeste Verpackung.

Zweck: Erleichterung der Rückverfolgbarkeit und des Transports.

Hinweise und Varianten

Spezifischer Prozess für Anschweißflansche: Zuerst Längsschmieden, um den Querschnitt zu vergrößern, dann Recken, um die Länge zu erhöhen, und schließlich vertikales Lochen.

Große Flanschringkomponenten: Aufgrund der Größe kann eine abschnittsweise Biegung und Schweißformung erfolgen.

Vergleich mit anderen Flanschtypen: Schmiedeflansche haben eine höhere Festigkeit als Gussflansche (die leicht Poren aufweisen können), sind aber weniger flexibel als Schweißflansche. Bei der Produktion ist auf Sicherheit und Umweltschutz zu achten, z. B. auf die Abgasbehandlung.

Gerätebeispiele: Schmiedehammer, Heizofen, CNC-Drehmaschine, Fehlerdetektor usw.

Der gesamte Prozesszyklus hängt von der Größe ab, kleine Chargen dauern einige Tage, große Chargen mehrere Wochen. In der tatsächlichen Produktion können die Parameter je nach den spezifischen Standards (z. B. nationalen Standards, US-Standards) angepasst werden.