[發明專利]一種含Ti耐蝕合金密封環的加工工藝

有效

• 申請號: 201210571610.8
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103014473A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 楊俊峰;寧天信;袁亞民;范芳雄
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞特種裝備有限公司
• 主分類號: C22C30/02
• 分類號: C22C30/02;C22F1/00
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本發明屬于石油化工裝置、耐腐蝕管道連接裝置，具體涉及一種含Ti耐蝕合金密封環的加工工藝。

背景技術

法蘭連接結構在現代工業中使用非常廣泛，法蘭使用壓力在11Mpa以上時，需要采用金屬環墊的密封形式。在法蘭上開有梯形密封槽，兩個法蘭對接，在兩個法蘭梯形槽中放置金屬密封環，靠連接螺栓的壓力將金屬密封環壓變形從而達到密封的目的。為了使密封環變形而法蘭本身不變形。法蘭連接結構有一個通用的要求：金屬密封環的硬度要比法蘭本身的硬度低30HB以上，采用奧氏體不銹鋼做法蘭時，一般采用硬度較低的10#鋼或普通的奧氏體不銹鋼316L做墊片。

在法蘭連接結構使用過程中，密封環也接觸介質，必須具有同等的耐腐蝕性能。而在石油化工裝置中，腐蝕比較苛刻情況下，要求使用含Ti耐蝕合金材料來做法蘭。這種耐蝕合金法蘭按一般工藝處理后，法蘭硬度在160～170HB之間，法蘭和密封環的硬度都在這個范圍內，在這種情況下，用于連接結構，存在兩個難點：

1、如何針對同種含Ti耐蝕合金獲得兩種不同的硬度，并且密封環比法蘭硬度低30HB以上。

2、在保證密封環與法蘭有30HB硬度差的條件下，同時要保證該密封環的耐腐蝕性能不下降。

???在目前的使用中，為了使密封圈的硬度與含Ti耐蝕合金法蘭硬度匹配，一般使用316L材質的密封環。

發明內容

本發明的目的是提出一種含Ti耐蝕合金密封環的加工工藝，使其能降低含Ti耐蝕合金密封環的硬度，實現含Ti耐蝕合金相同材質法蘭和密封環之間的30HB以上的硬度差，并同時保證密封環的耐腐蝕性能，解決工程中耐腐蝕環境下的法蘭連接結構和抗腐蝕問題。

本發明為完成上述發明目的采用如下技術方案：

一種含Ti耐蝕合金密封環的加工工藝，含Ti耐蝕合金的化學成分范圍如下（質量百分數）：C：≤0.02%；Si：≤0.35%；Mn：≤0.8%；S≤0.010%；P≤0.025%；Cr：22.0～23.0%；Ni：39.0～40.0%；Mo：2.8～3.2%；Cu：2.0～2.3%；Al：≤0.2%；Ti：0.6～1.2%；N≤0.0080%；O≤0.0050%；余量為金屬Fe；加工工藝的具體步驟如下：

第一步：合金的冶煉

采用“真空冶煉+電渣重熔”的工藝冶煉密封環使用的合金鋼錠；

第二步：鍛造成型

采用自由鍛的方式將密封環鍛造成型；加熱溫度：1180±20℃，保溫時間大于1小時；終鍛溫度不低于900℃；

第三步：粗加工

將密封環基本加工到尺寸，單面留1mm左右的加工余量；

第四步：熱處理???

密封環的熱處理采用兩級加熱制度完成；第一級采用電阻式熱處理爐將密封環加熱至1180±10℃，保溫30分鐘；第二級：工件爐冷到980±10℃保溫60分鐘，出爐水冷；?????

熱處理工序中，采用1180±10℃處理降低工件的硬度，保證密封環與法蘭的硬度匹配，實現密封性能；采用爐冷方式避免工件通過低溫區，并在980±10℃保溫進行穩定化處理，保證工件的耐腐蝕性能；

第五步：精加工

密封環精加工成型。

本發明提出的一種含Ti耐蝕合金密封環的加工工藝，采用上述技術方案，降低了含Ti耐蝕合金密封環的硬度，硬度在115～130HB?之間；實現了含Ti耐蝕合金相同材質法蘭和密封環之間的30HB以上的硬度差，同批次材料制造的法蘭硬度在160～175HB之間，滿足了法蘭密封的硬度差要求，同時也保證了密封環的耐腐蝕性能；另外還保證了密封環的耐腐蝕性能，解決了工程中耐腐蝕環境下的法蘭連接結構和抗腐蝕問題。

具體實施方式

?結合具體實施例對本發明加以說明：

某批次含Ti耐蝕合金其化學成分如下（質量百分數）：C：0.15%；Si：0.30%；Mn：0.7%；S：0.005%；P：0.024%；Cr：22.2%；Ni：39.2%；Mo：2.9%；Cu：2.1%；Al：0.12%；Ti：0.8%；N：0.0075%；O：0.0048%，余量為Fe。

第一步：合金的冶煉

采用“真空冶煉+電渣重熔”工藝冶煉直徑為Φ260，重量500kg的電渣錠。采用含Ti耐蝕合金的現有冶煉工藝。合金的冶煉中，采用與含Ti耐蝕合金法蘭相同的冶煉工藝，且上述Ti耐蝕合金為目前市場上銷售且使用比較普遍的合金材料，上述合金材料的冶煉工藝為成熟的工藝。

第二步：鍛造成型