[发明专利]一种S22253双相不锈钢材料法兰及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属加工生产技术领域，特别涉及一种S22253双相不锈钢材料法兰及其生产工艺。

背景技术

S22253是一种双相不锈钢，双相不锈钢是不锈钢种之一，因组织中铁素体和奥氏体相大约各占一半而得名；这样的双相组织使得铁素体和奥氏体晶粒均显著细化；由于铁素体的存在，使得双相钢的强度是普通奥氏体钢的两倍，它很好地结合了奥氏体和铁素体不锈钢的优点。

S22253双相不锈钢兼具奥氏体不锈钢的高韧性、可焊接性以及铁素体不锈钢的高强度、耐腐蚀性和抗应力腐蚀性；抗氢致裂纹腐蚀及氯化物应力腐蚀性优良；同时，由于是双相混合组织，也减少了晶间腐蚀的可能性，在焊接凝固过程中不易出现裂纹；

正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速；法兰作为管线的连接件，于是在高腐蚀工况下，S22253材质法兰就成为理想的产品，因此，S22253材质法兰锻造就成为行业内的一个开发热点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种S22253双相不锈钢材料法兰及其生产工艺。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种S22253双相不锈钢材料法兰，包括抱箍，抱箍上设有外法兰体，外法兰体内套装有内法兰体，内法兰体设置在抱箍上，抱箍、外法兰体以及内法兰体呈同轴布置；外法兰体与内法兰体之间设有第一缓冲弹簧，第一缓冲弹簧呈水平布置，外法兰体与内法兰体之间设有第二缓冲弹簧，第二缓冲弹簧呈水平布置，内法兰体的一内侧壁设有第一紧固片，第一紧固片的上部设有第一扣片，第一扣片为弧面形状，第一扣片扣在内法兰体的端部，第一扣片的端部与外法兰体的对内朝向面连接，外法兰体与第一扣片的端部之间设有第一调节钢珠；

内法兰体的另一内侧壁设有第二紧固片，第二紧固片的上部设有第二扣片，第二扣片扣在内法兰体的端部，第二扣片的端部与外法兰体的对内朝向面连接，第二扣片的端部与外法兰体的对内朝向面之间设有第二调节钢珠，第二调节钢珠设置在外法兰体内；第一调节钢珠与第二调节钢珠均为球型形状。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述的S22253双相不锈钢材料法兰，抱箍与外法兰体之间设有加强环，加强环设置在外法兰体的外周面上。

前述的S22253双相不锈钢材料法兰，抱箍、外法兰体以及加强环为一体结构。

本发明还设计了一种S22253双相不锈钢材料法兰的生产工艺，工艺步骤为：熔炼－EF(AOD或VOD)-Ar保护浇注－锻造－刮平面－预探伤－热处理－机加工、取样－探伤、验收，其中：

熔炼：分析合格后，选用5000Kg以下的合金坯料，采用真空电弧重熔或电渣重熔，熔炼温度为3050-3100℃，合金坯料化学成分及质量百分比为：Cr：28.0-29.0%，Ni：2.1-3.3%，C≤0.05%，Mo：3.0-5.0%，Cu：0.52-0.54%，Si：0.89-0.93%，Nb：0.14-0.16%，Ti：0.097-0.099%，Ca：0.15-0.17%，Se：0.05-0.15%，Te：0.15-0.19%，S：0.015-0.025%，P：0.021-0.023%，镧系稀土：5.5-6.6%，其余为Fe和不可避免杂质；

镧系稀土的组分质量百分比为：镧：20-24%，铈：20-25%，钐：14-16%，钕：14-16%，钆：2-4%，镨：16-18%，镝：5-6%，其余镧系元素：1-3%，以上各组分之和为100%；

锻造：对浇注后的钢锭加热，加热温度≤1180℃，保温时间为2h/100mm，不要使火焰直射锻件；本发明中加热温度≤1180℃避免了加热温度过高、保温时间过长出现超量铁素体的情况，防止双相钢性能上的优势丧失殆尽，同时，也避免了高温脆性相δ相的出现；

开锻前，将加热后的废钢放砧具上预热，吊钳（或叉具）放炉门口预热，锻件出炉后应尽快送到砧上，控制始锻温度1100-1200℃，钢锭开锻时要轻击快打，逐步加大锤击力量，大压下量镦粗时分步压下，中间停顿1-2秒，镦扁后在转台上均匀转动、反复“剥边”，将外缘压下后再打击中间区域；

锻中、锻后均应及时清理表面缺陷，防止尖端裂缝沿晶发展开裂，尤其对于与打击方向一致的表面缺陷应立即停锻清理，碳刨后马上打磨或直接打磨，清理时将凹坑磨成1：5的摊角；

控制终锻温度900-1000℃，测温点在离边缘或端面50-100mm处；每火的有效临界变形量≥20﹪；