В данной статье мы подробно рассмотрим промышленный процесс изготовления фланцев из стали 12Х18Н10Т по ГОСТ 12820-80.

Производство соединительных деталей трубопроводов — это не просто металлообработка. Это ответственность за герметичность систем, работающих под давлением, в агрессивных химических средах и при экстремальных температурах. В нашей отрасли нет места приблизительности.

Что Такое 12Х18Н10Т?

12Х18Н10Т — это конструкционная криогенная нержавеющая сталь аустенитного класса.

12 — 0,12% углерода.

18 — 18% хрома (обеспечивает коррозионную стойкость).

10 — 10% никеля (формирует аустенитную структуру, дает пластичность и стойкость к кислотам).

Т — Титан (около 1%, предотвращает межкристаллитную коррозию).

Эта сталь вязкая, склонна к наклепу (упрочнению при деформации) и обладает низкой теплопроводностью. При неправильной обработке режущий инструмент перегревается мгновенно, а поверхность детали становится грубой, «рваной». Мы учитываем это при подборе режимов резания.

Требования ГОСТ 12820-80 к Размерам

Стандарт определяет фланцы как плоские приварные, с уплотнительными поверхностями типа “выступ”, “впадина”, “шип” или “паз”. Конструкция включает диск с центральным отверстием, болтовыми отверстиями и приварной частью для трубы. Размеры зависят от Ду (условного прохода) и Ру. Фланцы изготавливаются из заготовок (лист, пруток, поковка) с припусками на обработку.

Для Ру 1,0 МПа фланец имеет толщину b, диаметр D, межцентровое расстояние болтов D1. Уплотнительная поверхность обеспечивает герметичность с прокладками (паронит, фторопласт). Допуски: шероховатость Ra ≤ 3,2 мкм для уплотнений, ±0,5 мм для диаметров.

Таблицы размеров из стандарта (примеры для исполнения 1 с выступом):

Для Ру 1,0 МПа (10 кгс/см²)

Для Ру 1,6 МПа (16 кгс/см²)

Для Ру 2,5 МПа (25 кгс/см²)

Массы указаны для стали плотностью 7,85 г/см³; для 12Х18Н10Т они увеличиваются на 1–2%. Стандарт требует испытаний на герметичность при 1,5×Ру и контроля материалов по ГОСТ 5632.

Фланцы маркируются: марка стали, Ду, Ру, номер партии, клеймо ОТК.

Как Делать Фланцы 12х18н10т ГОСТ 12820-20?

Входной контроль материала

Производство начинается с приёмки заготовок. Для фланцев по ГОСТ 12820 применяются:

Поковки по ГОСТ 8479-70

Штампованные заготовки из листа по ГОСТ 19903-2015

Прокат по ГОСТ 11269-76

Каждая партия сопровождается сертификатом плавки с подтверждением химического состава. Проводится ультразвуковой контроль (ГОСТ 22727) на выявление внутренних дефектов. Заготовки маркируются несмываемой краской с указанием номера плавки для обеспечения прослеживаемости.

Формообразование

Для фланцев условным давлением до Ру 16 применяется холодная штамповка на гидравлических прессах мощностью 630–2500 тонн. Заготовка-диск устанавливается в матрицу, где за один ход формируется контур фланца с отверстием под трубу.

Для фланцев Ру 25 и больших диаметров предпочтительна горячая штамповка:

Нагрев заготовки в индукционной печи до 1150–1200 °С

Штамповка в закрытых штампах на кривошипных прессах

Обрезка облоя на ножницах

Критически важно избегать перегрева свыше 1250 °С — это вызывает обезуглероживание поверхности и снижение коррозионной стойкости.

Механическая обработка

После формовки фланец проходит цикл токарной обработки на станках с ЧПУ:

Обработка наружного диаметра по таблицам ГОСТ 12820 (допуск по h14).

Фрезеровка присоединительной поверхности («зеркала») с шероховатостью Ra ≤ 3,2 мкм.

Сверление отверстий под болты с позиционным допуском ±0,3 мм.

Формирование фаски под приварку трубы (30°–35°).

Все размеры контролируются штангенциркулем, нутромером и специальными калибрами-пробками. Отклонения сверх допусков ГОСТ 12820 бракуются.

Термическая обработка

Обязательный этап для стали 12Х18Н10Т — растворение карбидов хрома и восстановление коррозионной стойкости:

Нагрев в муфельной печи до 1050–1100 °С.

Выдержка 15–30 минут (в зависимости от толщины).

Быстрое охлаждение в воде (не допускается охлаждение на воздухе)

После термообработки проводится контроль твёрдости по Бринеллю (не более 217 НВ). Превышение указывает на неполную рекристаллизацию структуры.

Контроль качества

Готовые фланцы проходят многоступенчатую проверку:

Визуальный контроль: отсутствие трещин, раковин, закатов (ГОСТ 14952).

Геометрический контроль: сверка всех размеров с таблицами ГОСТ 12820.

Гидравлические испытания: для партий свыше 100 шт. — 10 % выборка под давлением 1,5×Ру в течение 5 минут.

Коррозионные испытания (по требованию заказчика): испытание на межкристаллитную коррозию по ГОСТ 6032 (метод ДУ).

Изделия, не прошедшие контроль, подлежат браковке или повторной термообработке (не более одного раза).

Маркировка и упаковка

Маркировка наносится ударным способом или лазерной гравировкой на наружную поверхность фланца:

Марка стали (12Х18Н10Т).

Условный проход (Ду).

Условное давление (Ру).

Товарный знак предприятия.

Номер плавки.

Упаковка осуществляется в деревянные ящики с разделителями из картона или полиэтилена. Каждая партия сопровождается паспортом качества с протоколами испытаний.

Технологические Особенности Стали 12Х18Н10Т

При работе с этой сталью необходимо учитывать её специфику:

Нагревостойкость: при механической обработке требуется обильное охлаждение СОЖ для предотвращения наклёпа.

Склонность к адгезии: инструмент должен иметь повышенную твёрдость (рекомендуется твёрдый сплав ВК8).

Запрет на контакт с углеродистыми сталями: хранение и обработка должны осуществляться на отдельном оборудовании во избежание железосодержащих загрязнений.

Пассивация: после механической обработки рекомендуется обработка в 20 %-ном растворе азотной кислоты для восстановления оксидной плёнки.

Типичные Ошибки При Производстве

Список Производителей Фланцев12Х18Н10Т По Стандарту ГОСТ 12820-80

Ниже приведен список проверенных производителей в России, специализирующихся на изготовлении плоских приварных фланцев из стали 12Х18Н10Т в соответствии с ГОСТ 12820-80. Рекомендуем обращаться напрямую для уточнения наличия, цен и условий поставки.