法兰的制备方法

概述^[1]

法兰又叫法兰盘或突缘，是使管子与管子相互连接的零件，其连接于管端，法兰上有孔眼，可穿螺栓，使两法兰紧连，法兰间用衬垫密封。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。法兰由于要求较高，其材质都为不锈钢，这样成本就比较大。

法兰做为一种管件的连接装置现在已经在各行各业中普遍运用，然而要想生产出强度高的法兰，现有技术中往往要浪费大量的原料和能源，增加了企业的生产成本，同时由于法兰的应用领域越来越广，某些领域要求法兰不仅要耐高温也要耐低温，现在的法兰往往不能满足人们的要求。

制备方法 ^[2]

大口径衬环法兰

如下图所示，一种大口径衬环法兰，具有密封面衬环3，法兰1中心开设有一通孔，通孔内插入一内壁衬环2，内壁衬环2、法兰1和密封面衬环3三者焊接成一体结构，法兰1上还开设有用于排放衬环3与法兰1之间空隙内空气的泄漏孔4，法兰1的材质为碳钢，密封面衬环3和内壁衬环2的材质均为不锈钢。

为了节省材料，并保证法兰的技术指标，进一步地内壁衬环长度略短于法兰的高度，内壁衬环一端与衬环焊接，另一端堆焊至与法兰高度相平。

法兰、衬环及内壁衬环组焊后再加工密封面，密封面Ra3.2～6.3。

检漏孔跨中相邻两螺栓孔，衬环密封面不应有裂纹及影响密封可靠性的缺陷。

法兰尺寸按HG20616，法兰技术要求按HG20624《钢制管法兰技术条件(美洲体系)》执行。

本实用新型的主体部分法兰由碳钢制成，同时为了保证法兰的耐腐蚀性能，其内壁衬环和衬环都由不锈钢制成，从而大大减少了成本。

 法兰的加工工艺

 1)将法兰毛坯送至煤气发生炉内烧制1.5-1.8小时，煤气发生炉内的温度控制在950-1050℃。

2)当煤气发生炉内的温度达到1050℃时，将法兰毛坯拖出，利用锻造压力机对法兰毛坯进行锻打，当法兰毛坯的温度下降到850℃以下时，需要将法兰毛坯重新送入煤气发生炉内烧制。

3)反复进行2)的工艺流程，直到法兰毛坯全部锻打结束。

4)将锻打好的法兰锻坯自然冷却至220℃左右，然后再加热至660℃左右，停止加热，使其自然冷却至220℃左右，再加热至660℃左右，反复操作20次左右。

5)将反复加热20次左右的法兰锻坯用水和稻草灰的混合物覆盖，使其自然冷却。

6)将冷却后的法兰锻坯进行成型工艺得到法兰成品。

本方法的优点是：一种法兰的热处理加工工艺，提高了法兰的硬度，将法兰锻坯用水和稻草灰的混合物覆盖，可以对法兰锻坯起到较好的保温作用，降低了法兰铸件的气孔渣孔缺陷，提高了成品率，还增加了法兰的耐低温和耐高温的性能，可以在零下50-零下60℃的环境下正常使用，使得法兰的适用范围更加广泛。

主要参考资料

[1] 桑如苞. (1999). “一次结构法”在压力容器法兰设计中的应用. 石油化工设备技术(6).

[2] 吴旭维. (2008). 深海管道自动法兰连接机具关键技术研究. (Doctoral dissertation, 哈尔滨工程大学).