碳鋼對(duì)焊法蘭
碳鋼對(duì)焊法蘭油淬過(guò)程溫度場(chǎng)數(shù)值模擬與分析
　　碳鋼對(duì)焊法蘭是管件的一種，是指帶頸的、有圓管過(guò)渡的，并與管子對(duì)焊連接的法蘭。對(duì)焊法蘭不易變形，密封好，應(yīng)用廣泛，適用于壓力或溫度大幅度波動(dòng)的管線或高溫、高壓及低溫的管道，也適用于輸送價(jià)
　　格昂貴、易燃、易爆介質(zhì)的管路上，公稱(chēng)壓力在PN16MPa左右。對(duì)焊法蘭需承受較大的壓力，同時(shí)具有良好的塑性和韌性，在熱處理中需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，即淬火和高溫回火，得到的組織為回火索氏體。
　　對(duì)焊法蘭油淬過(guò)程是加熱到Ac3或Ac1溫度，保溫后大于臨界冷卻速度，冷卻得到馬氏體的熱處理工藝。在ANSYS軟件的分析中屬于瞬態(tài)熱分析。
　　然而在油淬時(shí)，對(duì)焊法蘭各部分在冷卻時(shí)的溫度有差異，導(dǎo)致形成的組織不同，分布不均勻，最后在零件內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力。
　　由于對(duì)焊法蘭一般采用含碳量小于0.77%的亞共析鋼，淬火后期望得到馬氏體組織，因?yàn)轳R氏體組織能夠強(qiáng)化鋼鐵材料，馬氏體在高溫回火時(shí)將變成多邊形晶粒，回火索氏體由多邊形晶粒與顆粒狀滲碳體組成。亞共析鋼淬火時(shí)，冷卻溫度和冷卻時(shí)間對(duì)奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體、貝氏體還是馬氏體起著決定性的作用。研究淬火過(guò)程的溫度與時(shí)間的關(guān)系，對(duì)分析淬火產(chǎn)物有極其重要的意義。
　　1碳鋼法蘭有限元模型的建立對(duì)焊法蘭的建模是在ANSYS中進(jìn)行的，根據(jù)對(duì)焊法蘭的幾何及邊界條件周期的對(duì)稱(chēng)性，對(duì)零件的1/10建立模型。
　　首先，建立下部的部分空心圓柱，再在部分空心圓柱上挖出螺栓孔，然后建立上部的部分空心圓錐，最后將這幾部分體積粘接起來(lái)。
　　2對(duì)焊法蘭網(wǎng)格劃分對(duì)焊法蘭的密度為7850kg/m3，比熱容為460J/kg·℃，導(dǎo)熱系數(shù)為35W/m·K。設(shè)置單元邊的長(zhǎng)度為0.001m，采用自由網(wǎng)格劃分，單元類(lèi)型為三維六面體單元S°LID703，劃分網(wǎng)格。
　　3施加載荷和求解對(duì)焊法蘭的所有表面，包括插螺栓孔表面施加對(duì)流換熱載荷，換熱系數(shù)為530W/m2·K，油的溫度為板，起到輔助加熱的作用。保溫罩和油箱內(nèi)安裝有溫度傳感器，通過(guò)溫度傳感器將溫度信號(hào)反饋給溫控儀，由溫控儀控制電加熱器的運(yùn)行。3.2回油裝置后變形器加熱油箱必須預(yù)加一定量的油脂，進(jìn)行傳導(dǎo)加熱。當(dāng)油箱油脂收集到回油液位時(shí)，油脂將沿回油槽回收到主加熱油箱進(jìn)行循環(huán)利用。
　　4生產(chǎn)應(yīng)用試驗(yàn)2012年9月該石油鋼管鋼繩有限公司合股車(chē)間對(duì)一臺(tái)合股機(jī)進(jìn)行了改造，安裝了高溫壓縮空氣吹油裝置和后變形器加熱融油裝置，通過(guò)1個(gè)月的生產(chǎn)試運(yùn)行，徹底解決了合股機(jī)機(jī)體周邊的甩油污染問(wèn)題。根據(jù)生產(chǎn)用表面脂量的記錄，改造前用油量為25.4L/天，改造后用油量為23.5L/天，可節(jié)油為1.9L/天。
　　經(jīng)過(guò)對(duì)樣品鋼絲繩含油量的檢測(cè)，改造后的鋼絲繩股含油量符合標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)要求。
　　目前該石油鋼管鋼繩有限公司根據(jù)生產(chǎn)試運(yùn)行的數(shù)據(jù)正在規(guī)劃合股車(chē)間其他合股設(shè)備的淋油改造項(xiàng)目，來(lái)整體改善合股車(chē)間生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)境和淋油浪費(fèi)的問(wèn)題。
　　5結(jié)語(yǔ)
　　通過(guò)對(duì)合股設(shè)備的項(xiàng)目改造，既順應(yīng)了企業(yè)文明生產(chǎn)要求，又提高了生產(chǎn)管理水平。在滿(mǎn)足鋼絲繩產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，減少了污染，極大地改善了勞動(dòng)者的生產(chǎn)操作環(huán)境。
　　鹽山縣鑫茂管件制造有限公司銷(xiāo)售的法蘭系列產(chǎn)品還有對(duì)焊法蘭，無(wú)縫法蘭，焊接法蘭，國(guó)標(biāo)法蘭，高壓法蘭等產(chǎn)品，法蘭都是成對(duì)使用的,低壓管道可以使用絲接法蘭，四公斤以上壓力的使用焊接法蘭。兩片法蘭盤(pán)之間加上密封墊，然后用螺栓緊固。不同壓力的法蘭厚度不同，它們使用的螺栓也不同。水泵和閥門(mén)，在和管道連接時(shí)，這些器材設(shè)備的局部，也制成相對(duì)應(yīng)的法蘭形狀，也稱(chēng)為法蘭連接。