Ковка фланцев из углеродистой стали производители

Когда ищешь кованые фланцы из углеродистой стали производители, часто натыкаешься на однотипные описания вроде ?высокое качество, современное оборудование?. Но редко кто пишет, что даже при идеальной штамповке фланец может ?повести? после термообработки, если не учтена скорость охлаждения для конкретной марки стали. Мы в ООО Шаньдун Жуйе Новая Энергия Оборудование через это прошли — в 2021 году партия фланцев из Ст20 дала трещины у отверстий под болты именно из-за спешки с нормализацией. Пришлось переделывать 40 штук, хотя по чертежам всё было идеально.

Что на самом деле значит ?ковка? в производстве фланцев

Многие заказчики путают горячую объемную ковку с штамповкой или даже с литьём. А разница — в структуре металла. При ковке фланцев мы добиваемся волокнистой структуры, которая идёт вдоль контура детали — это даёт прочность на разрыв и стойкость к циклическим нагрузкам. Для ответственных трубопроводов, где давление скачет, это критично. Но и тут есть нюанс: если перегреть заготовку в печи выше 1250°C, появится пережог — сталь становится хрупкой, и фланец может лопнуть при первом же гидроиспытании.

В нашем цехе для углеродистой стали используем преимущественно молоты, а не прессы — хотя прессы точнее, но ударное воздействие лучше уплотняет металл в районе хаба. Да, хабы — эти выступы под болты — самое слабое место. Как-то раз технолог предложил сэкономить и уменьшить радиус скругления у хаба. В итоге при затяжке фланец треснул ровно по границе этого радиуса. Теперь всегда проверяем по ГОСТ , даже если заказчик прислал свои чертежи.

И ещё по поводу марки стали: для фланцев из углеродистой стали чаще всего берём Ст3сп, Ст20 или 09Г2С — но последняя уже низколегированная. Важно не просто выбрать марку, а подобрать режим ковки именно под неё. Например, для Ст20 температура конца ковки должна быть не ниже 850°C, иначе появится наклёп. А вот для 09Г2С можно опустить до 800°C — но тогда нужно строже контролировать скорость охлаждения. Мы на сайте https://www.ryflange.ru выложили таблицы с рекомендованными режимами, но клиенты редко в них заглядывают — пока не столкнутся с проблемой.

Оборудование и типичные ошибки при ковке фланцев

У нас в ООО Шаньдун Жуйе Новая Энергия Оборудование стоят молоты КГ-2,5 и два гидравлических пресса на 1600 и 2500 тонн. Но даже с ними бывают косяки — например, когда заготовку неправильно положили на нижний боёк, и осадка пошла криво. В итоге фланец получается с разнотолщинностью — скажем, с одной стороны 45 мм, с другой 38. Для прокладки это катастрофа — уплотнение не обеспечится.

Частая ошибка новичков — недогрев заготовки. Видишь по цвету, что сталь тёмно-вишнёвая (где-то 800°C), а не оранжево-жёлтая (°C), но всё равно куёшь. Вроде бы отковал, геометрию проверил — всё в допусках. А после механической обработки выявляются внутренние трещины. Приходится списывать в брак — а это и время, и материалы. Мы сейчас для контроля температуры используем пирометры, но раньше полагались на глаз — и иногда ошибались.

И про производители скажу: некоторые конкуренты экономят на оснастке — используют изношенные бойки или штампы с выработкой. В результате на поверхности фланца остаются вмятины и заусенцы. Мы такие дефекты не пропускаем — отправляем на зачистку, но это увеличивает трудоёмкость. Поэтому на сайте ryflange.ru мы прямо указываем, что контролируем состояние оснастки перед каждой партией. Хотя клиенты редко это ценят, пока не получат фланец с риской от старого штампа.

Контроль качества: от ультразвука до химического анализа

Обязательно делаем УЗК — но не всего фланца, а зоны перехода от ступицы к диску. Именно там при неправильной ковке образуются поры или расслоения. Была история, когда мы пропустили такой дефект — фланец стоял на трубопроводе с горячей водой, и через полгода в этом месте пошла течь. Хорошо, что давление было низкое, а то бы разорвало.

Химический анализ — отдельная тема. Закупаем сталь у проверенных поставщиков, но всё равно каждый слиток проверяем спектрометром. Как-то раз привезли якобы Ст3сп, а в ней хрома оказалось 0,3% — это уже легированная сталь, и поведение при ковке другое. К счастью, заметили до начала работ.

И про твердомер: после термообработки проверяем твёрдость по Бринеллю в трёх точках — у отверстия, на периферии и у ступицы. Если разброс больше 20 HB — отправляем на повторный отжиг. Кстати, для фланцев из углеродистой стали твёрдость обычно в диапазоне 140-170 HB, но под заказ можем сделать и выше — но тогда нужно менять режим закалки.

Практические кейсы: где и почему выходили из строя наши фланцы

В 2022 году поставили партию фланцев DN150 на нефтепровод — материал Ст20, давление 6,3 МПа. Через месяц звонок: на одном фланце появилась трещина. Разбираемся — оказалось, монтажники затянули болты с моментом выше расчётного, да ещё и с перекосом. Фланец лопнул по хабу. Хотя по нашим расчётам запас прочности был достаточный. Теперь в паспортах изделий указываем не только параметры, но и рекомендованный момент затяжки — мало ли.

Другой случай — фланцы для химического производства, среда — слабый раствор кислоты. Заказчик сэкономил и взял углеродистую сталь без оцинковки. Через три месяца началась коррозия, пришлось менять на нержавейку. Мы, конечно, предупреждали, но клиент решил, что и так сойдёт. Теперь всегда уточняем условия эксплуатации, даже если в заявке не указано.

А вот положительный пример: для ТЭЦ поставили фланцы из 09Г2С, которые работают при перепадах температур от -40°C до +450°C. Уже два года без нареканий — потому что сделали нормализацию с контролируемым охлаждением в печи. Кстати, эти фланцы мы как раз делали на прессе 2500 тонн — осадка получилась равномерной, без внутренних напряжений.

Перспективы и что мы меняем в производстве

Сейчас экспериментируем с комбинированной ковкой — сначала осадка на молоте, потом калибровка на прессе. Это дольше, но для фланцев большого диаметра (DN500 и выше) даёт лучшую плотность металла. Правда, себестоимость растёт, и не все клиенты готовы платить за такое качество.

Ещё думаем над внедрением системы сквозного контроля — чтобы каждый фланец имел цифровой паспорт с данными о ковке, термообработке и испытаниях. Но это пока в планах — нужно обучить персонал, да и ПО дорогое.

В ООО Шаньдун Жуйе Новая Энергия Оборудование продолжаем выпускать кованые фланцы из углеродистой стали, но теперь больше внимания уделяем консультациям — чтобы клиент понимал, что он покупает. Как показала практика, часто проблемы возникают не из-за производства, а из-за неправильного выбора марки стали или монтажа. Поэтому на нашем сайте мы разместили не только каталог, но и рекомендации по подбору — пусть и в сыром виде, зато от практиков.