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CN111618529A - 一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法 - Google Patents

一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法 Download PDF

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CN111618529A
CN111618529A CN202010326219.6A CN202010326219A CN111618529A CN 111618529 A CN111618529 A CN 111618529A CN 202010326219 A CN202010326219 A CN 202010326219A CN 111618529 A CN111618529 A CN 111618529A
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Abstract

本发明公开了一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,包括以下步骤:S1制模:根据CuNi90/10合金承插焊法兰的外形尺寸制造外模和冲头两部分模具;S2加热制坯:将CuNi90/10合金铸锭加热至锻造温度,根据铸锭直径,保温一定的时间后,在锻锤上锻造成可以放入外模中的毛坯;S4模具预热:将步骤S1制造的模具在加热炉中进行预热,并将步骤S2制好的毛坯放至外模中进行模压,直至CuNi90/10合金填满模腔;S5冲孔:对模压后的CuNi90/10合金依次通过冲头进行冲盲孔、冲通孔处理;S6冷却:模锻后将CuNi90/10合金材料退出模腔,对其进行冷却处理,再通过车削加工得到CuNi90/10合金承插焊法兰。本发明制造方法合理有效,具有节省原材料,切削量小,生产成本低,制造的产品性能高等优点。

Description

一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法
技术领域
本发明涉及石油管道连接件设计锻造技术领域,具体是涉及一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法。
背景技术
在造船及石油运输中,需要用到管连接,常用的管连接方法为法兰连接,由于其使用环境具有高腐蚀性,因此要求法兰具有高的耐蚀性及耐磨性;在管道分流过程中,需要用到承插焊法兰。Cu-Ni-Fe合金具有高耐蚀性及耐磨性,适用于制造造船及石油运输承插焊法兰。
现如今常见的承插焊法兰的制造方法有两种:1)铸造,该种方法切削量小,材料利用率高,但是机械性能差,材料气密性差,使用安全隐患大;2)自由锻环,该锻造方法中,锻件以法兰突缘直径为环件直径,整体高度为环件高度,该种方法大量浪费原材料,需要大量的车削加工,生产成本比较高,且材料心部变形量小,表面变形量大,性能一致性差。
因此,为优化承插焊法兰的制备方法,现需要一种新型制造方法来解决上述各现有制造方法所存在的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法。
本发明的技术方案是:一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,包括以下步骤:
S1制模:根据CuNi90/10合金承插焊法兰的外形尺寸制造外模和冲头两部分模具;
S2加热制坯:将CuNi90/10合金铸锭加热至锻造温度,根据铸锭直径,保温一定的时间后,在锻锤上锻造成可以放入外模中的毛坯;
S4模具预热:将步骤S1制造的模具在加热炉中进行预热,并将步骤S2制好的毛坯放至外模中进行模压,直至CuNi90/10合金填满模腔;
S5冲孔:对模压后的CuNi90/10合金依次通过冲头进行冲盲孔、冲通孔处理;
S6冷却:模锻后将CuNi90/10合金材料退出模腔,对其进行冷却处理,再通过车削加工得到CuNi90/10合金承插焊法兰。
本发明制备方法通过利用锻造进行CuNi90/10合金承插焊法兰,相对于通过传统铸造或自由锻环而言,弥补了其各自所存在的问题,通过锻造制备其具有节省原材料,切削量小,生产成本低等优点,从而优化改进现有承插焊法兰的制备工艺,提高承插焊法兰产品制备效率和成本耗损。
进一步地,所述步骤S2中铸锭直径和保温时间的数值成正相关,铸锭直径和保持时间比例为1:(1.5~2.0),数值单位分别为mm和min。通过根据铸锭直径控制保温时间,可以准确的控制加热时间,保证后续工序的加工质量,从而增强CuNi90/10合金承插焊法兰的各项力学性能。
进一步地,所述CuNi90/10合金按照重量百分比其组成为:89%的Cu、10%的Ni、1%的Fe。该配比组合下的CuNi90/10合金耐蚀性及耐磨性相对更高,可以有效防止在船舶等应用中的使用寿命,相比传统合金使用寿命提高3年。
进一步地,所述CuNi90/10合金承插焊法兰形状为上小下大的两个圆柱形组合形状,CuNi90/10合金承插焊法兰的中间开有通孔,通孔上小下大。
进一步地,所述步骤S5冲模具体为:
1)冲盲孔:将冲头的盲孔冲头放到步骤S5模压后的CuNi90/10合金上,进行冲盲孔,直至盲孔冲头全部压入合金,再将盲孔冲头取出,完成冲盲孔;
2)冲通孔:将冲头的通孔冲头放到步骤1)冲盲孔后的CuNi90/10合金上,进行冲通孔,直至通孔冲头全部压入合金,再从另一端将通孔冲头取出,完成冲通孔。
本发明制备方法通过锻造制备其具有节省原材料,切削量小,生产成本低等优点,从而优化改进现有承插焊法兰的制备工艺,提高承插焊法兰产品制备效率和成本耗损。
进一步地,所述模具采用低碳钢制造,并对其表面进行涂层处理,所述涂层处理方法具体包括以下步骤:
1)根据浓度为180~340g/L硫酸镍、70~90g/L氨基磺酸镍、30~50g/L乙二胺四乙酸、15~20g/L二甲基甲酰胺、25~30g/L酒石酸,去离子水作为溶剂,超声混合配制电镀溶液,待用;通过上述配比制成的电镀溶液可以有效的附着在低碳钢模具表面,且其使用的机械强度高;
2)将模具清洗后干燥,然后放入电镀溶液中进行电镀,控制电镀溶液温度在50~63℃,采用A/B可变电流进行交替电镀处理,电镀时间为7~12min;其中,A电流密度为25~40A/m2,作用时间为10~15s;B电流为5~15A/m2,作用时间为30~45s;通过上述电流密度以及作用时间参数下进行交替电镀处理,可以显著改善电镀膜层的均匀度,从而提高镀层效果;
3)随后对电镀后模具的表面进行活性能量射线的辐射处理15~40s,随后通过去离子水反复冲洗多次,得到涂层处理后模具;其中,所述活性能量射线的光量为600~2100mJ/cm2。通过采用上述光量下活性能量射线对电镀后模具进行辐射处理,可以进一步增强镀层强度。
通过对模具的表面镀层处理,进一步提高了模具的强度,从而提高了CuNi90/10合金承插焊法兰的锻造精度,从而降低机械加工切削量。
本发明的一种冷却处理方法,所述步骤S6中冷却处理具体为:控制冷却降温的梯度为3~6℃/min。通过控制温度的降温速度,防止CuNi90/10合金降温速度过快或过慢影响制造的CuNi90/10合金承插焊法兰的质量。
本发明的另一种冷却处理方法,所述步骤S6中冷却处理具体为:以3~6℃/min的速度冷却到230~280℃,在230~280℃下保温1~2h,期间对CuNi90/10合金材料进行表面照射闪光多次,再采用喷氢冷却方式冷却至室温。通过控速降温的同时施加闪光照射处理,利用闪光灯闪光对CuNi90/10合金材料表面进行照射处理以改变其表面晶向结构。
进一步地,所述闪光具体为采用多组组排的10J氙气闪光灯对CuNi90/10合金材料表面进行照射闪光。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的锻造方法相对于现有承插焊法兰通过铸造或自由锻环进行制备,其具有节省原材料,切削量小,生产成本低等优点。
(2)本发明锻造方法特别适用于制造CuNi90/10合金的承插焊法兰,制造的产品性能好,同时通过对其进行的热处理等,可有效增强其力学性能,提高其耐用性。
(3)本发明通过对模具的处理,进一步提高了模具的强度,从而提高了CuNi90/10合金承插焊法兰的锻造精度,从而降低机械加工切削量。
附图说明
图1是本发明CuNi90/10合金承插焊法兰的截面形状。
图2是本发明模具的外模示意图。
图3是本发明模具冲头的盲孔冲头示意图。
图4是本发明模具冲头的通孔冲头示意图。
具体实施方式
实施例1
一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,包括以下步骤:
S1制模:如图1所示,CuNi90/10合金承插焊法兰形状为上小下大的两个圆柱形组合形状,CuNi90/10合金承插焊法兰的中间开有通孔,通孔上小下大,根据CuNi90/10合金承插焊法兰的外形尺寸,如图2-4所示,制造一套模具,模具采用低碳钢制造,分为外模和冲头两部分,其中冲头又分为盲孔冲头和通孔冲头两部分;
S2加热制坯:将CuNi90/10合金铸锭加热至锻造温度,铸锭直径和保持时间比例为1:1.6,数值单位分别为mm和min,可以准确的控制加热时间,保证后续工序的加工质量,在空气锤上锻造成可以放入外模中的毛坯;
S4模具预热:将步骤S1制造的模具在加热炉中进行预热,并将步骤S2制好的毛坯放至外模中进行模压,直至CuNi90/10合金填满模腔;
S5冲孔:对模压后的CuNi90/10合金依次通过冲头进行冲盲孔、冲通孔处理;
S51冲盲孔:将冲头的盲孔冲头放到步骤S5模压后的CuNi90/10合金上,进行冲盲孔,直至盲孔冲头全部压入合金,再将盲孔冲头取出,完成冲盲孔;
S52冲通孔:将冲头的通孔冲头放到步骤1)冲盲孔后的CuNi90/10合金上,进行冲通孔,直至通孔冲头全部压入合金,再从另一端将通孔冲头取出,完成冲通孔;
S6冷却:模锻后将CuNi90/10合金材料退出模腔,进行冷却,控制冷却降温的速度为4℃/min,控制温度的降温速度,防止CuNi90/10合金降温速度过快或过慢影响制造的CuNi90/10合金承插焊法兰的质量。
其中,所述CuNi90/10合金按照重量百分比其组成为:89%的Cu、10%的Ni、1%的Fe。该配比组合下的CuNi90/10合金耐蚀性及耐磨性相对更高,可以有效防止在船舶等应用中的使用寿命,相比传统合金使用寿命提高3年。
实施例2
一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,包括以下步骤:
S1制模:如图1所示,CuNi90/10合金承插焊法兰形状为上小下大的两个圆柱形组合形状,CuNi90/10合金承插焊法兰的中间开有通孔,通孔上小下大,根据CuNi90/10合金承插焊法兰的外形尺寸,如图2-4所示,制造一套模具,模具采用低碳钢制造,分为外模和冲头两部分,其中冲头又分为盲孔冲头和通孔冲头两部分;
S2加热制坯:将CuNi90/10合金铸锭加热至锻造温度,铸锭直径和保持时间比例为1:1.8,数值单位分别为mm和min,可以准确的控制加热时间,保证后续工序的加工质量,在空气锤上锻造成可以放入外模中的毛坯;
S4模具预热:将步骤S1制造的模具在加热炉中进行预热,并将步骤S2制好的毛坯放至外模中进行模压,直至CuNi90/10合金填满模腔;
S5冲孔:对模压后的CuNi90/10合金依次通过冲头进行冲盲孔、冲通孔处理;
S51冲盲孔:将冲头的盲孔冲头放到步骤S5模压后的CuNi90/10合金上,进行冲盲孔,直至盲孔冲头全部压入合金,再将盲孔冲头取出,完成冲盲孔;
S52冲通孔:将冲头的通孔冲头放到步骤1)冲盲孔后的CuNi90/10合金上,进行冲通孔,直至通孔冲头全部压入合金,再从另一端将通孔冲头取出,完成冲通孔;
S6冷却:模锻后将CuNi90/10合金材料退出模腔,进行冷却,控制冷却降温的速度为5℃/min,控制温度的降温速度,防止CuNi90/10合金降温速度过快或过慢影响制造的CuNi90/10合金承插焊法兰的质量。
其中,所述CuNi90/10合金按照重量百分比其组成为:89%的Cu、10%的Ni、1%的Fe。该配比组合下的CuNi90/10合金耐蚀性及耐磨性相对更高,可以有效防止在船舶等应用中的使用寿命,相比传统合金使用寿命提高3年。
实施例3
一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,包括以下步骤:
S1制模:如图1所示,CuNi90/10合金承插焊法兰形状为上小下大的两个圆柱形组合形状,CuNi90/10合金承插焊法兰的中间开有通孔,通孔上小下大,根据CuNi90/10合金承插焊法兰的外形尺寸,如图2-4所示,制造一套模具,模具采用低碳钢制造,分为外模和冲头两部分,其中冲头又分为盲孔冲头和通孔冲头两部分;
S2加热制坯:将CuNi90/10合金铸锭加热至锻造温度,铸锭直径和保持时间比例为1:2.0,数值单位分别为mm和min,可以准确的控制加热时间,保证后续工序的加工质量,在空气锤上锻造成可以放入外模中的毛坯;
S4模具预热:将步骤S1制造的模具在加热炉中进行预热,并将步骤S2制好的毛坯放至外模中进行模压,直至CuNi90/10合金填满模腔;
S5冲孔:对模压后的CuNi90/10合金依次通过冲头进行冲盲孔、冲通孔处理;
S51冲盲孔:将冲头的盲孔冲头放到步骤S5模压后的CuNi90/10合金上,进行冲盲孔,直至盲孔冲头全部压入合金,再将盲孔冲头取出,完成冲盲孔;
S52冲通孔:将冲头的通孔冲头放到步骤1)冲盲孔后的CuNi90/10合金上,进行冲通孔,直至通孔冲头全部压入合金,再从另一端将通孔冲头取出,完成冲通孔;
S6冷却:模锻后将CuNi90/10合金材料退出模腔,进行冷却,控制冷却降温的速度为6℃/min,控制温度的降温速度,防止CuNi90/10合金降温速度过快或过慢影响制造的CuNi90/10合金承插焊法兰的质量。
其中,所述CuNi90/10合金按照重量百分比其组成为:89%的Cu、10%的Ni、1%的Fe。该配比组合下的CuNi90/10合金耐蚀性及耐磨性相对更高,可以有效防止在船舶等应用中的使用寿命,相比传统合金使用寿命提高3年。
实施例4
本实施例与实施例2基本相同,与其不同之处在于,所述CuNi90/10合金按照重量百分比其组成为:88%的Cu、10.5%的Ni、1.5%的Fe。该配比组合下的CuNi90/10合金耐蚀性及耐磨性相对更高,可以有效防止在船舶等应用中的使用寿命,相比传统合金使用寿命提高3年。
实施例5
本实施例与实施例2基本相同,与其不同之处在于,所述CuNi90/10合金按照重量百分比其组成为:88%的Cu、10.8%的Ni、1.2%的Fe。该配比组合下的CuNi90/10合金耐蚀性及耐磨性相对更高,可以有效防止在船舶等应用中的使用寿命,相比传统合金使用寿命提高3年。
实施例6
本实施例与实施例2基本相同,与其不同之处在于,所述模具采用低碳钢制造,并对其表面进行涂层处理,所述涂层处理方法具体包括以下步骤:
1)根据浓度为310g/L硫酸镍、85g/L氨基磺酸镍、40g/L乙二胺四乙酸、18g/L二甲基甲酰胺、28g/L酒石酸,去离子水作为溶剂,超声混合配制电镀溶液,待用;通过上述配比制成的电镀溶液可以有效的附着在低碳钢模具表面,且其使用的机械强度高;
2)将模具清洗后干燥,然后放入电镀溶液中进行电镀,控制电镀溶液温度在61℃,采用A/B可变电流进行交替电镀处理,电镀时间为11min;其中,A电流密度为35A/m2,作用时间为12s;B电流为10A/m2,作用时间为40s;通过上述电流密度以及作用时间参数下进行交替电镀处理,可以显著改善电镀膜层的均匀度,从而提高镀层效果;
3)随后对电镀后模具的表面进行活性能量射线的辐射处理35s,随后通过去离子水反复冲洗多次,得到涂层处理后模具;其中,所述活性能量射线的光量为1800mJ/cm2。通过采用上述光量下活性能量射线对电镀后模具进行辐射处理,可以进一步增强镀层强度。
通过对模具的表面镀层处理,进一步提高了模具的强度,从而提高了CuNi90/10合金承插焊法兰的锻造精度,从而降低机械加工切削量。
实施例7
本实施例与实施例2基本相同,与其不同之处在于,本发明的另一种冷却处理方法,所述步骤S6中冷却处理具体为:以5℃/min的速度冷却到260℃,在245℃下保温1.5h,期间对CuNi90/10合金材料进行表面照射闪光15次,再采用喷氢冷却方式冷却至室温。通过控速降温的同时施加闪光照射处理,利用闪光灯闪光对CuNi90/10合金材料表面进行照射处理以改变其表面晶向结构。所述闪光具体为采用3颗一组的15组并排设置的10J氙气闪光灯对CuNi90/10合金材料表面进行照射闪光。
实验例
试验样本:分别采用实施例1-7制造方法制备CuNi90/10合金承插焊法兰,分别记作实验例1-7;
试验方法:对各个实验例所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰进行多项性能测试,其中包括硬度、晶粒度、无损检测;
抗拉强度检测:参照GB228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》,在WDW-1电子万能试验机上对各个实验例所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰进行检测;
晶粒度检测:按照GB/T6394-2017《金属平均晶粒度测定方法》测定各个实验例所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰的晶粒度;
其抗拉强度、晶粒度检测结果具体如下表1-2所示
表1各CuNi90/10合金承插焊法兰的抗拉强度
实验例1 实验例2 实验例3 实验例4 实验例5 实验例6 实验例7
抗拉强度 ≥375 ≥385 ≥370 ≥390 ≥380 ≥385 ≥395
表2各CuNi90/10合金承插焊法兰的晶粒度
实验例1 实验例2 实验例3 实验例4 实验例5 实验例6 实验例7
晶粒度 7.5级 8.0级 7.0级 8.5级 8.0级 8.0级 8.5级
耐蚀性检测:将各个实验例所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰进行中性盐雾试验,依照GB/T2423.17-1993《电工电子产品基本环境试验规程试验ka:盐雾试验方法》、GB/T1771-91《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》等;
以腐蚀面积与总面积占比小于10%定为I级;以腐蚀面积与总面积占比10~20%定为II级;以腐蚀面积与总面积占比20~30%定为III级;以腐蚀面积与总面积占比30~40%定为IV级;以腐蚀面积与总面积占比超过50%定为V级;
采用5%的氯化钠盐水溶液,溶液PH值调在中性范围(6.5~7.2);试验温度均取35℃,沉降量控制在1~2ml/80cm2.h之间,以相同的喷雾方式及剂量对各个实验例所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰进行处理,结果如下表3所示:
表3各CuNi90/10合金承插焊法兰的耐蚀度
实验例1 实验例2 实验例3 实验例4 实验例5 实验例6 实验例7
耐蚀等级 II级 II级 II级 I级 II级 II级 I级
实验结论:
一、由表1数据可知,通过抗拉强度的测试,对比如下:
1)实验例1-3的CuNi90/10合金成分相同其制备工艺参数有所不同,其对晶粒度有着一定得影响,其中以实验例2所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰的抗拉强度最优;
2)实验例2、4、5的CuNi90/10合金成分配比不同其制备工艺参数相同,其对抗拉强度有着一定的影响,其中以实验例4所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰的抗拉强度最优;
3)实验例2、7的CuNi90/10合金成分、制备工艺参数相同其冷却方法不同,其对抗拉强度有较大影响,其中以实验例7的冷却方法所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰的抗拉强度最优。
二、由表2数据可知,通过晶粒度的测试,对比如下:
1)实验例1-3的CuNi90/10合金成分相同其制备工艺参数有所不同,其对晶粒度有着一定得影响,其中以实验例2所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰的晶粒度级别较高;
2)实验例2、4、5的CuNi90/10合金成分配比不同其制备工艺参数相同,其对晶粒度有着一定的影响,其中以实验例4所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰的晶粒度级别较高;
3)实验例2、7的CuNi90/10合金成分、制备工艺参数相同其冷却方法不同,其对晶粒度有着一定得影响,其中以实验例7的冷却方法所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰的晶粒度级别较高。
三、由表3数据可知,通过耐蚀性的测试,对比如下:
1)实验例1-3的CuNi90/10合金成分相同其制备工艺参数有所不同,其对耐蚀性基本没有影响;
2)实验例2、4、5的CuNi90/10合金成分配比不同其制备工艺参数相同,其对耐蚀性有着一定的影响,其中以实验例4所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰的耐蚀性最优;
3)实验例2、7的CuNi90/10合金成分、制备工艺参数相同其冷却方法不同,其对耐蚀性有着一定的影响,其中以实验例7的冷却方法所制备的CuNi90/10合金承插焊法兰的耐蚀性最优;
四、由表1-3数据可知,实验例2、6的CuNi90/10合金成分、制备工艺参数相同其模具处理不同,其对抗拉强度、晶粒度、耐蚀性基本没有影响,但其显著增强了模具的耐用性能,经测试与未处理模具对比其耐用性能高27%左右,并且在数次使用后,其制备的承插焊法兰依然能保持较少的机械切削。

Claims (10)

1.一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1制模:根据CuNi90/10合金承插焊法兰的外形尺寸制造外模和冲头两部分模具;
S2加热制坯:将CuNi90/10合金铸锭加热至锻造温度,根据铸锭直径,保温一定的时间后,在锻锤上锻造成可以放入外模中的毛坯;
S4模具预热:将步骤S1制造的模具在加热炉中进行预热,并将步骤S2制好的毛坯放至外模中进行模压,直至CuNi90/10合金填满模腔;
S5冲孔:对模压后的CuNi90/10合金依次通过冲头进行冲盲孔、冲通孔处理;
S6冷却:模锻后将CuNi90/10合金材料退出模腔,对其进行冷却处理,再通过车削加工得到CuNi90/10合金承插焊法兰。
2.如权利要求所述的一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,所述步骤S2中铸锭直径和保温时间的数值成正相关,铸锭直径和保持时间比例为1:(1.5~2.0),数值单位分别为mm和min。
3.如权利要求1所述的一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,所述CuNi90/10合金按照重量百分比其组成为:89%的Cu、10%的Ni、1%的Fe。
4.如权利要求1所述的一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,所述CuNi90/10合金承插焊法兰形状为上小下大的两个圆柱形组合形状,CuNi90/10合金承插焊法兰的中间开有通孔,通孔上小下大。
5.如权利要求1所述的一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,所述步骤S5冲模具体为:
1)冲盲孔:将冲头的盲孔冲头放到步骤S5模压后的CuNi90/10合金上,进行冲盲孔,直至盲孔冲头全部压入合金,再将盲孔冲头取出,完成冲盲孔;
2)冲通孔:将冲头的通孔冲头放到步骤1)冲盲孔后的CuNi90/10合金上,进行冲通孔,直至通孔冲头全部压入合金,再从另一端将通孔冲头取出,完成冲通孔。
6.如权利要求1所述的一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,所述模具采用低碳钢制造,并对其表面进行涂层处理,所述涂层处理方法具体包括以下步骤:
1)根据浓度为180~340g/L硫酸镍、70~90g/L氨基磺酸镍、30~50g/L乙二胺四乙酸、15~20g/L二甲基甲酰胺、25~30g/L酒石酸,去离子水作为溶剂,超声混合配制电镀溶液,待用;
2)将模具清洗后干燥,然后放入电镀溶液中进行电镀,控制电镀溶液温度在50~63℃,采用A/B可变电流进行交替电镀处理,电镀时间为7~12min;其中,A电流密度为25~40A/m2,作用时间为10~15s;B电流为5~15A/m2,作用时间为30~45s;
3)随后对电镀后模具的表面进行活性能量射线的辐射处理15~40s,随后通过去离子水反复冲洗多次,得到涂层处理后模具;其中,所述活性能量射线的光量为600~2100mJ/cm2
7.如权利要求1所述的一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,所述CuNi90/10合金承插焊法兰形状由上小下大的两个圆柱形组合形状,且CuNi90/10合金承插焊法兰中心开有上小下大的通孔。
8.如权利要求1所述的一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,所述步骤S6中冷却处理具体为:控制冷却降温的梯度为3~6℃/min。
9.如权利要求1所述的一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,所述步骤S6中冷却处理具体为:以3~6℃/min的速度冷却到230~280℃,在230~280℃下保温1~2h,期间对CuNi90/10合金材料进行表面照射闪光多次,再采用喷氢冷却方式冷却至室温。
10.如权利要求9所述的一种CuNi90/10合金承插焊法兰的制造方法,其特征在于,所述闪光为采用多组并排设置的10J氙气闪光灯对CuNi90/10合金材料表面进行照射闪光。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112719791A (zh) * 2020-12-14 2021-04-30 安徽宝泰特种材料有限公司 一种钛及钛合金翻边法兰的制造方法
CN113172392A (zh) * 2021-03-19 2021-07-27 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种DN20~DN125铜镍合金BFe30-1-1法兰的开放式加工方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1332047A (zh) * 2001-08-15 2002-01-23 高银州 自行车闸线穿帽的生产方法
JP2009039750A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Okita Tekkosho:Kk 鍔付き短円筒状部品等の鍛造方法
CN102430897A (zh) * 2011-10-28 2012-05-02 江阴市恒润环锻有限公司 一种异形截面法兰的热变形工艺
CN103008476A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 德阳万鑫电站产品开发有限公司 一种环形无磁钢锻件冷变形强化用模具及使用方法
CN104004967A (zh) * 2014-05-20 2014-08-27 滁州迪蒙德模具制造有限公司 一种金属模具的制造方法
CN104630768A (zh) * 2015-01-16 2015-05-20 芜湖三联锻造有限公司 一种热锻模表面复合强化方法
CN106158605A (zh) * 2015-05-13 2016-11-23 株式会社思可林集团 热处理方法以及热处理装置
CN107262648A (zh) * 2017-07-13 2017-10-20 安徽众鑫科技股份有限公司 一种转子支架双面冲孔工艺
CN108480535A (zh) * 2018-02-02 2018-09-04 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种CuNiFe合金颈焊法兰的制造方法
CN110538953A (zh) * 2019-08-26 2019-12-06 上海华鞍汽车配件有限公司 车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1332047A (zh) * 2001-08-15 2002-01-23 高银州 自行车闸线穿帽的生产方法
JP2009039750A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Okita Tekkosho:Kk 鍔付き短円筒状部品等の鍛造方法
CN102430897A (zh) * 2011-10-28 2012-05-02 江阴市恒润环锻有限公司 一种异形截面法兰的热变形工艺
CN103008476A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 德阳万鑫电站产品开发有限公司 一种环形无磁钢锻件冷变形强化用模具及使用方法
CN104004967A (zh) * 2014-05-20 2014-08-27 滁州迪蒙德模具制造有限公司 一种金属模具的制造方法
CN104630768A (zh) * 2015-01-16 2015-05-20 芜湖三联锻造有限公司 一种热锻模表面复合强化方法
CN106158605A (zh) * 2015-05-13 2016-11-23 株式会社思可林集团 热处理方法以及热处理装置
CN107262648A (zh) * 2017-07-13 2017-10-20 安徽众鑫科技股份有限公司 一种转子支架双面冲孔工艺
CN108480535A (zh) * 2018-02-02 2018-09-04 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种CuNiFe合金颈焊法兰的制造方法
CN110538953A (zh) * 2019-08-26 2019-12-06 上海华鞍汽车配件有限公司 车用多台阶衬套冷镦一次成型工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112719791A (zh) * 2020-12-14 2021-04-30 安徽宝泰特种材料有限公司 一种钛及钛合金翻边法兰的制造方法
CN113172392A (zh) * 2021-03-19 2021-07-27 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种DN20~DN125铜镍合金BFe30-1-1法兰的开放式加工方法

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