一种合金材料法兰及加工工艺技术领域
本发明涉及合金材料加工领域，特别涉及一种合金材料法兰及加工工艺。
背景技术
法兰质量不够稳定，例如跑、冒、滴、漏现象在法兰中经常出现。造成法兰质量不稳定
的主要原因是原材料质量差以及相关技术落后，原料材料质量差还会造成晶粒大或不均，硬
化裂纹现象，不能承受更高的剪切力和拉伸力，同样，加工工艺不当也会造成内部组织不均
匀，会存在气孔，夹杂等有害缺陷。存在上述缺陷的法兰用在设备上不但造成经济上的浪费，
还可能带来一些安全隐患，比如用在建筑、环保、消防、暖通、给排水、石油化工、冶金、
造纸行业上，如果存在裂缝或是不耐腐蚀，造成跑、冒、滴、漏现象，就会造成重大的安全
事故。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供的合金材料法兰不仅解决了裂纹和不耐腐蚀的现
象，全新的加工工艺进一步优化了合金材料法兰的强度和细化晶粒。
本发明所述技术方案如下：
一种合金材料法兰，所述合金材料法兰包括下列化学成分(质量百分数)：碳：0.18～0.27％、
硅：1.4～2.0％、锰：0.5～1.2％、磷：0.01～0.08％、硫：0.001～0.004％、镍：0.03～0.1％、铜：
1.1～2.0％、钛：0.12～0.21％、钼：0.65～0.9％、硼：0.31～0.37％、铝：5.7～6.2％、铬0.27～0.3％、
钒：23～30％，余量为铁及不可避免的杂质。
优选地，选择合金材料法兰的化学成分(质量百分数):碳：0.18％、硅：1.4％、锰：0.5％、
磷：0.01％、硫：0.001％、镍：0.03％、铜：1.1％、钛：0.12％、钼：0.65％、硼：0.31％、铝：
5.7％、铬0.27％、钒；23％，余量为铁及不可避免的杂质。
优选地，选择合金材料法兰的化学成分(质量百分数):碳：0.23％、硅：1.7％、锰：
0.85％、磷：0.04％、硫：0.0025％、镍：0.07％、铜：1.6％、钛：0.17％、钼：0.8％、硼：0.35％、
铝：6.0％、铬0.28％、钒：27％，余量为铁及不可避免的杂质。
优选地，选择合金材料法兰的化学成分(质量百分数):碳：0.27％、硅：2.0％、锰：
1.2％、磷：0.08％、硫：0.004％、镍：0.1％、铜：2.0％、钛：0.21％、钼：0.9％、硼：0.37％、
铝：6.2％、铬:0.3％、钒：30％，余量为铁及不可避免的杂质。
所述合金材料法兰的加工工艺如下：
(1)熔炼：按化学成分配比将原料投入到熔炼设备中，在所述熔炼设备升温至500℃时
静置10～15分钟后，再升温到800℃时静置30分钟，最后再升温到1400℃是静置1小时后，
出炉开始锻造；
(2)锻造：用压铸方式将合金毛坯锻造成型，始锻温度为1350℃～1400℃，保温时间2～3
小时，终锻温度为800℃～840℃；
(3)热处理：将锻造成型的毛坯进行第一次热处理，以32℃/min进行升温，升温到1250℃
～1280℃并维持2～2.5小时，冷却到室温后，以50℃/min升温进行第一次热处理，升温到1250℃
～1280℃并维持3小时，得到法兰毛坯；
(4)毛坯检验：将得到的法兰毛坯进行检验，合格后进行车床加工，不合格重新进行热
处理；
(5)车床加工：按不同的加工尺寸进行精确加工；
(6)钻孔：将车床加工后合格的产品钻孔；
(7)产品检验：将钻孔后的法兰产品进行检验。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过不同原料配比制造的合金材料法兰，添加了23～30％的钒，与一定比例的锰、铬和钼
联合使用，明显增大了强度和韧性，提高了高温高压下的抗腐蚀能力，对于要求比较高的环
境下使用增加了安全性和使用寿命。加工过程中严格控制各阶段的温度、升温速率和控温时
间，此过程处理过的法兰表面光滑、尺寸没有误差、无沙眼、高强度和耐腐蚀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本发明实施方
式作进一步地详细描述。
实施例一
本实施例提供的一种合金材料法兰的化学成分(质量百分数):碳：0.18％、硅：1.4％、
锰：0.5％、磷：0.01％、硫：0.001％、镍：0.03％、铜：1.1％、钛：0.12％、钼：0.65％、硼：
0.31％、铝：5.7％、铬0.27％、钒；23％，余量为铁及不可避免的杂质。
所述本实施例中合金材料法兰的加工工艺如下：
(1)熔炼：按化学成分配比将原料投入到熔炼设备中，在所述熔炼设备升温至500℃时
静置10分钟后，再升温到800℃时静置30分钟，最后再升温到1400℃是静置1小时后，出
炉开始锻造；
(2)锻造：用压铸方式将合金毛坯锻造成型，始锻温度为1350℃，保温时间2小时，
终锻温度为800℃；
(3)热处理：将锻造成型的毛坯进行第一次热处理，以32℃/min进行升温，升温到1250℃
并维持2小时，冷却到室温后，以50℃/min升温进行第一次热处理，升温到1250℃并维持3
小时，得到法兰毛坯；
(4)毛坯检验：将得到的法兰毛坯进行检验，合格后进行车床加工，不合格重新进行热
处理；
(5)车床加工：按不同的加工尺寸进行精确加工；
(6)钻孔：将车床加工后合格的产品钻孔；
(7)产品检验：将钻孔后的法兰产品进行检验。
实施例二
本实施例提供的一种合金材料法兰的化学成分(质量百分数):碳：0.23％、硅：1.7％、
锰：0.85％、磷：0.04％、硫：0.0025％、镍：0.07％、铜：1.6％、钛：0.17％、钼：0.8％、硼：
0.35％、铝：6.0％、铬0.28％、钒：27％，余量为铁及不可避免的杂质。
所述本实施例中合金材料法兰的加工工艺如下：
(1)熔炼：按化学成分配比将原料投入到熔炼设备中，在所述熔炼设备升温至500℃时
静置13分钟后，再升温到800℃时静置30分钟，最后再升温到1400℃是静置1小时后，出
炉开始锻造；
(2)锻造：用压铸方式将合金毛坯锻造成型，始锻温度为1380℃，保温时间2.5小时，
终锻温度为820℃；
(3)热处理：将锻造成型的毛坯进行第一次热处理，以32℃/min进行升温，升温到1265℃
并维持2.3小时，冷却到室温后，以50℃/min升温进行第一次热处理，升温到1270℃并维持
3小时，得到法兰毛坯；
(4)毛坯检验：将得到的法兰毛坯进行检验，合格后进行车床加工，不合格重新进行热
处理；
(5)车床加工：按不同的加工尺寸进行精确加工；
(6)钻孔：将车床加工后合格的产品钻孔；
(7)产品检验：将钻孔后的法兰产品进行检验。
实施例三
本实施例提供的一种合金材料法兰的化学成分(质量百分数):碳：0.27％、硅：2.0％、
锰：1.2％、磷：0.08％、硫：0.004％、镍：0.1％、铜：2.0％、钛：0.21％、钼：0.9％、硼：0.37％、
铝：6.2％、铬:0.3％、钒：30％，余量为铁及不可避免的杂质。
所述本实施例中合金材料法兰的加工工艺如下：
(1)熔炼：按化学成分配比将原料投入到熔炼设备中，在所述熔炼设备升温至500℃时
静置15分钟后，再升温到800℃时静置30分钟，最后再升温到1400℃是静置1小时后，出
炉开始锻造；
(2)锻造：用压铸方式将合金毛坯锻造成型，始锻温度为1400℃，保温时间3小时，
终锻温度为840℃；
(3)热处理：将锻造成型的毛坯进行第一次热处理，以32℃/min进行升温，升温到1280℃
并维持2.5小时，冷却到室温后，以50℃/min升温进行第一次热处理，升温到1280℃并维持
3小时，得到法兰毛坯；
(4)毛坯检验：将得到的法兰毛坯进行检验，合格后进行车床加工，不合格重新进行热
处理；
(5)车床加工：按不同的加工尺寸进行精确加工；
(6)钻孔：将车床加工后合格的产品钻孔；
(7)产品检验：将钻孔后的法兰产品进行检验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之
内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。