Explicación detallada del proceso de producción de bridas forjadas

Una brida forjada es una pieza de brida producida mediante un proceso de forjado. En comparación con las bridas fundidas, tiene las ventajas de un bajo contenido de carbono, no es fácil de oxidar, una organización densa y un rendimiento mecánico superior, pero el costo es mayor. El proceso de forjado puede garantizar que la organización interna de la brida sea uniforme y no tenga defectos como poros o inclusiones, y es adecuado para escenarios de aplicación de alta presión y alta resistencia. El proceso de producción generalmente incluye etapas como la preparación de materias primas, el calentamiento, el forjado, el tratamiento térmico, el mecanizado y la inspección. Según el tamaño, el lote y los requisitos de precisión de la brida, se pueden utilizar métodos como el forjado libre, el forjado con matriz o el forjado con membrana. A continuación, se muestra una descripción detallada del proceso, basada en los estándares de la industria y las prácticas de producción típicas.

1. Entrada e inspección de materias primas

Descripción del paso: Primero, las materias primas (como barras, placas o palanquillas de acero inoxidable, acero al carbono o acero aleado) ingresan a la fábrica. Los materiales deben cumplir con los estándares nacionales (como GB/T 9112-2010, etc.).

Operación clave: Realizar análisis de composición química, pruebas de propiedades mecánicas e inspección de apariencia para garantizar que no haya defectos como grietas o inclusiones. Después de la aprobación, almacenar en el almacén.

Propósito: Garantizar la calidad del material y evitar defectos posteriores.

2. Corte (corte)

Descripción del paso: De acuerdo con las especificaciones de diseño de la brida (como diámetro, espesor), corte las materias primas en los tochos requeridos utilizando métodos como aserrado, cizallado o corte por plasma.

Operación clave: Al cortar, se debe considerar el margen de forjado (generalmente 5-10 mm) para compensar la contracción del forjado y la pérdida de mecanizado. Para bridas grandes, se puede utilizar corte de placa o corte de barra.

Propósito: Preparar tamaños de tocho adecuados para calentar y forjar.

3. Calentamiento

Descripción del paso: Coloque los tochos cortados en un horno de calentamiento y caliéntelos a la temperatura de forjado (generalmente 950-1250 ℃ para acero al carbono, 800-1100 ℃ para acero inoxidable, dependiendo del material).

Operación clave: Utilice un horno de frecuencia intermedia o un horno de gas para calentar, asegurando un calentamiento uniforme y evitando el sobrecalentamiento o la descarburación. El tiempo de calentamiento depende del tamaño del tocho.

Propósito: Suavizar el material, aumentar la plasticidad y facilitar la formación posterior.

4. Conformado por forjado

Descripción del paso: El tocho calentado se coloca en un equipo de forjado para su deformación. Esta es la etapa central, que se divide en forjado libre, forjado con matriz, etc., según el método.

Forjado libre: Adecuado para bridas de lotes pequeños y variedades múltiples. Los procesos básicos incluyen:

Recalcado (Upsetting): Comprimir el tocho axialmente para reducir la altura y aumentar la sección transversal, utilizado para bridas en forma de disco.

Estirado (Drawing Out): Extender la longitud del tocho y reducir la sección transversal, utilizado para piezas de tipo eje.

Punzonado (Punching): Utilice un punzón para perforar agujeros pasantes o agujeros ciegos para formar el orificio central de la brida.

Curvado (Bending): Doblar el tocho en un ángulo específico.

Torsión (Twisting): Rotar parte del tocho para formar una forma específica.

Corte (Cutting): Eliminar el material sobrante.

Forjado con matriz: Adecuado para bridas de alta precisión y grandes lotes. Forjar el tocho en un molde, incluyendo pre-forjado, forjado final, punzonado de piel y corte de bordes. Equipos como martillos de forja con matriz, prensas de forja con matriz caliente.

Forjado con membrana: Entre el forjado libre y el forjado con matriz, utilizando moldes simples como ayuda.

Operación clave: Controle la temperatura, la cantidad de deformación y la fuerza de martilleo durante el forjado para evitar el crecimiento excesivo de los granos o las grietas. Para anillos de brida grandes, se puede procesar por etapas: curvado preciso, eliminación de extremos, bisel de soldadura, soldadura a tope en forma circular.

Propósito: Formar un tocho en bruto de brida, asegurando una organización interna densa.

5. Enfriamiento posterior al forjado y tratamiento térmico

Descripción del paso: Enfriar inmediatamente después del forjado (enfriamiento por aire, enfriamiento por agua o enfriamiento por aceite), y luego realizar un tratamiento térmico como normalizado, recocido, temple y revenido o temple y revenido.

Operación clave: Controle la velocidad de enfriamiento para evitar grietas. Ajuste la temperatura y el tiempo del tratamiento térmico según el material (como el normalizado de acero al carbono a 850-900 ℃).

Propósito: Mejorar las propiedades mecánicas, eliminar las tensiones internas y refinar los granos.

6. Mecanizado

Descripción del paso: Envíe el tocho forjado al taller de mecanizado y utilice tornos, fresadoras y otros equipos para mecanizar con precisión la forma, el plano y la superficie de sellado.

Operación clave: La tolerancia de mecanizado cumple con los estándares (como ANSI B16.5), rugosidad superficial Ra1.6-6.3μm.

Propósito: Alcanzar dimensiones precisas y acabado.

7. Perforación

Descripción del paso: Perfore orificios de montaje (como orificios para pernos) en la brida, utilizando taladros o máquinas herramienta CNC.

Operación clave: Alta precisión de la posición del orificio, el diámetro del orificio y el espaciado cumplen con los planos de diseño.

Propósito: Facilitar la conexión de la brida.

8. Inspección y pruebas no destructivas

Descripción del paso: Realizar medición de dimensiones, prueba de dureza, inspección ultrasónica (UT), inspección de partículas magnéticas (MT) o inspección radiográfica (RT).

Operación clave: Inspeccione los defectos internos, las grietas superficiales y asegúrese de que cumplan con los estándares nacionales.

Propósito: Garantizar la calidad del producto, la tasa de aprobación generalmente requiere más del 99%.

9. Marcado y embalaje

Descripción del paso: Utilice un sello de acero para marcar la especificación, el material, el número de lote y otra información, luego aplique pintura antioxidante y empaque (caja de madera o paleta).

Operación clave: Marcado claro, embalaje a prueba de humedad y a prueba de golpes.

Propósito: Facilitar el rastreo y el transporte.

Precauciones y variantes

Proceso específico de bridas de soldadura a tope: Primero forjar longitudinalmente para aumentar la sección transversal, luego estirar para aumentar la longitud y finalmente perforar verticalmente.

Anillos de brida grandes: Debido a su gran tamaño, se pueden doblar y soldar por etapas.

Comparación con otros tipos de bridas: La resistencia de las bridas forjadas es mayor que la de las bridas fundidas (propensas a los poros), pero no tan flexible como las bridas soldadas. Se debe prestar atención a la seguridad y la protección del medio ambiente durante la producción, como el tratamiento de gases de escape.

Ejemplos de equipos: Martillo de forja, horno de calentamiento, torno CNC, detector de fallas, etc.

Todo el ciclo del proceso depende de la escala, unos pocos días para lotes pequeños y varias semanas para lotes grandes. En la producción real, los parámetros se pueden ajustar de acuerdo con estándares específicos (como estándares nacionales, estándares estadounidenses).