碳鋼對焊法蘭
碳鋼對焊法蘭油淬過程溫度場數值模擬與分析
　　碳鋼對焊法蘭是管件的一種，是指帶頸的、有圓管過渡的，并與管子對焊連接的法蘭。對焊法蘭不易變形，密封好，應用廣泛，適用于壓力或溫度大幅度波動的管線或高溫、高壓及低溫的管道，也適用于輸送價
　　格昂貴、易燃、易爆介質的管路上，公稱壓力在PN16MPa左右。對焊法蘭需承受較大的壓力，同時具有良好的塑性和韌性，在熱處理中需進行調質處理，即淬火和高溫回火，得到的組織為回火索氏體。
　　對焊法蘭油淬過程是加熱到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熱分析。
　　然而在油淬時，對焊法蘭各部分在冷卻時的溫度有差異，導致形成的組織不同，分布不均勻，最后在零件內部產生殘余應力。
　　由于對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，因為馬氏體組織能夠強化鋼鐵材料，馬氏體在高溫回火時將變成多邊形晶粒，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，冷卻溫度和冷卻時間對奧氏體轉變成珠光體、貝氏體還是馬氏體起著決定性的作用。研究淬火過程的溫度與時間的關系，對分析淬火產物有極其重要的意義。
　　1碳鋼法蘭有限元模型的建立對焊法蘭的建模是在ANSYS中進行的，根據對焊法蘭的幾何及邊界條件周期的對稱性，對零件的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。
　　2對焊法蘭網格劃分對焊法蘭的密度為7850kg/m3，比熱容為460J/kg·℃，導熱系數為35W/m·K。設置單元邊的長度為0.001m，采用自由網格劃分，單元類型為三維六面體單元S°LID703，劃分網格。
　　3施加載荷和求解對焊法蘭的所有表面，包括插螺栓孔表面施加對流換熱載荷，換熱系數為530W/m2·K，油的溫度為板，起到輔助加熱的作用。保溫罩和油箱內安裝有溫度傳感器，通過溫度傳感器將溫度信號反饋給溫控儀，由溫控儀控制電加熱器的運行。3.2回油裝置后變形器加熱油箱必須預加一定量的油脂，進行傳導加熱。當油箱油脂收集到回油液位時，油脂將沿回油槽回收到主加熱油箱進行循環利用。
　　4生產應用試驗2012年9月該石油鋼管鋼繩有限公司合股車間對一臺合股機進行了改造，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1個月的生產試運行，徹底解決了合股機機體周邊的甩油污染問題。根據生產用表面脂量的記錄，改造前用油量為25.4L/天，改造后用油量為23.5L/天，可節油為1.9L/天。
　　經過對樣品鋼絲繩含油量的檢測，改造后的鋼絲繩股含油量符合標準檢測要求。
　　目前該石油鋼管鋼繩有限公司根據生產試運行的數據正在規劃合股車間其他合股設備的淋油改造項目，來整體改善合股車間生產設備的生產環境和淋油浪費的問題。
　　5結語
　　通過對合股設備的項目改造，既順應了企業文明生產要求，又提高了生產管理水平。在滿足鋼絲繩產品質量標準要求的前提下，降低了企業的生產成本，減少了污染，極大地改善了勞動者的生產操作環境。
　　鹽山縣鑫茂管件制造有限公司銷售的法蘭系列產品還有對焊法蘭，無縫法蘭，焊接法蘭，國標法蘭，高壓法蘭等產品，法蘭都是成對使用的,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，在和管道連接時，這些器材設備的局部，也制成相對應的法蘭形狀，也稱為法蘭連接。