Explication détaillée du processus de production des brides forgées

Une bride forgée est une pièce de bride produite par un processus de forgeage. Comparée à une bride moulée, elle présente les avantages dune faible teneur en carbone, dune résistance à la rouille, dune structure dense et dexcellentes propriétés mécaniques, mais son coût est plus élevé. Le processus de forgeage garantit que la structure interne de la bride est uniforme, sans défauts tels que des porosités ou des inclusions, et convient aux applications à haute pression et à haute résistance. Le processus de production comprend généralement les étapes de préparation des matières premières, de chauffage, de forgeage, de traitement thermique, dusinage et dinspection. Selon la taille, le lot et les exigences de précision de la bride, des méthodes telles que le forgeage libre, le forgeage en matrice ou le forgeage sur mandrin peuvent être utilisées. Voici une description détaillée du processus, basée sur les normes de lindustrie et les pratiques de production typiques.

1. Réception et inspection des matières premières

Description de létape : Tout dabord, les matières premières (telles que les barres, les plaques ou les billettes en acier inoxydable, en acier au carbone ou en acier allié) sont reçues à lusine. Les matériaux doivent être conformes aux normes nationales (telles que GB/T 9112-2010, etc.).

Opérations clés : Effectuer une analyse de la composition chimique, des tests de propriétés mécaniques et une inspection visuelle pour sassurer de labsence de fissures, dinclusions et dautres défauts. Une fois qualifié, il est stocké en entrepôt.

Objectif : Garantir la qualité des matériaux et éviter les défauts ultérieurs.

2. Découpe (tronçonnage)

Description de létape : Selon les spécifications de conception de la bride (telles que le diamètre, lépaisseur), couper les matières premières en ébauches requises à laide de méthodes telles que le sciage, le cisaillage ou la découpe au plasma.

Opérations clés : Lors de la découpe, il est nécessaire de tenir compte de la surépaisseur de forgeage (généralement 5-10 mm) pour compenser le retrait de forgeage et les pertes dusinage. Pour les grandes brides, la découpe de plaques ou la découpe de barres peut être utilisée.

Objectif : Préparer des dimensions débauche appropriées pour le chauffage et le forgeage.

3. Chauffage

Description de létape : Placer les ébauches coupées dans un four de chauffage et les chauffer à la température de forgeage (généralement 950-1250°C pour lacier au carbone, 800-1100°C pour lacier inoxydable, selon le matériau).

Opérations clés : Utiliser un four à moyenne fréquence ou un four à gaz pour chauffer, en assurant un chauffage uniforme et en évitant la surchauffe ou la décarburation. Le temps de chauffage dépend de la taille de lébauche.

Objectif : Ramollir le matériau, augmenter la plasticité et faciliter le formage ultérieur.

4. Forgeage

Description de létape : Lébauche chauffée est placée sur un équipement de forgeage pour être déformée. Cest létape centrale, qui est divisée en forgeage libre, forgeage en matrice, etc., selon la méthode.

Forgeage libre : Convient aux brides en petits lots et de variétés multiples. Les opérations de base comprennent :

Refoulement : Compression axiale de lébauche, réduction de la hauteur, augmentation de la section, utilisée pour les brides en forme de disque.

Étirage : Allongement de la longueur de lébauche, réduction de la section, utilisé pour les pièces darbre.

Poinçonnage : Utilisation dun poinçon pour percer des trous traversants ou des trous borgnes, formant le trou central de la bride.

Cintrage : Cintrage de lébauche à un angle spécifié.

Torsion : Rotation dune partie de lébauche, formant une forme spécifique.

Coupe : Suppression de lexcès de matériau.

Forgeage en matrice : Convient aux brides en grands lots et de haute précision. Forgeage de lébauche dans une matrice, comprenant le pré-forgeage, le forgeage final, le poinçonnage des bavures et le détourage. Équipements tels que le marteau de forgeage en matrice, la presse à forger à chaud.

Forgeage sur mandrin : Entre le forgeage libre et le forgeage en matrice, utilisation dun moule simple pour lassistance.

Opérations clés : Contrôler la température, la quantité de déformation et la force de frappe pendant le forgeage pour éviter la croissance excessive des grains ou les fissures. Pour les grands anneaux de bride, un traitement segmenté peut être effectué : cintrage précis, suppression des extrémités, chanfreinage de soudure, soudure bout à bout en forme circulaire.

Objectif : Former une ébauche de bride, en assurant une structure interne dense.

5. Refroidissement après forgeage et traitement thermique

Description de létape : Refroidir immédiatement après le forgeage (refroidissement à lair, refroidissement à leau ou refroidissement à lhuile), puis effectuer un traitement thermique tel que la normalisation, le recuit, la trempe et le revenu ou la trempe.

Opérations clés : Contrôler la vitesse de refroidissement pour éviter les fissures. Ajuster la température et le temps de traitement thermique en fonction du matériau (par exemple, normalisation de lacier au carbone à 850-900°C).

Objectif : Améliorer les propriétés mécaniques, éliminer les contraintes internes, affiner les grains.

6. Usinage

Description de létape : Envoyer lébauche forgée à latelier dusinage, en utilisant des équipements tels que des tours, des fraiseuses pour usiner avec précision la forme, la planéité et la surface détanchéité.

Opérations clés : La tolérance dusinage est conforme à la norme (telle que ANSI B16.5), rugosité de surface Ra1.6-6.3μm.

Objectif : Atteindre des dimensions précises et une finition de surface.

7. Perçage

Description de létape : Percer des trous de montage (tels que des trous de boulons) sur la bride, en utilisant une perceuse ou une machine-outil à commande numérique.

Opérations clés : Haute précision de la position des trous, le diamètre et lespacement des trous sont conformes aux dessins de conception.

Objectif : Faciliter la connexion de la bride.

8. Inspection et contrôle non destructif

Description de létape : Effectuer des mesures dimensionnelles, des tests de dureté, des tests par ultrasons (UT), des tests par magnétoscopie (MT) ou des tests par radiographie (RT).

Opérations clés : Vérifier les défauts internes, les fissures de surface, sassurer de la conformité aux normes nationales.

Objectif : Garantir la qualité du produit, le taux de qualification est généralement requis à plus de 99%.

9. Marquage et emballage

Description de létape : Marquer les spécifications, le matériau, le numéro de lot et dautres informations avec un poinçon en acier, puis appliquer de la peinture antirouille et emballer (caisse en bois ou palette).

Opérations clés : Marquage clair, emballage étanche à lhumidité et aux chocs.

Objectif : Faciliter la traçabilité et le transport.

Précautions et variantes

Processus spécifique aux brides à souder bout à bout : Dabord, forger longitudinalement pour augmenter la section, puis étirer pour augmenter la longueur, et enfin percer verticalement.

Grands anneaux de bride : En raison de leur grande taille, ils peuvent être cintrés et soudés en sections.

Comparaison avec dautres types de brides : La résistance des brides forgées est supérieure à celle des brides moulées (qui peuvent facilement présenter des porosités), mais moins flexible que les brides soudées. Lors de la production, il est nécessaire de prêter attention à la sécurité et à la protection de lenvironnement, comme le traitement des gaz résiduaires.

Exemples déquipements : Marteau de forgeage, four de chauffage, tour à commande numérique, appareil de contrôle non destructif, etc.

La durée de lensemble du processus dépend de léchelle, quelques jours pour les petits lots, plusieurs semaines pour les grands lots. Dans la production réelle, les paramètres peuvent être ajustés en fonction de normes spécifiques (telles que les normes nationales, les normes américaines).