法蘭這個名字是flange的音譯,最早是由一個叫愛爾恰爾特的英國人在1809年提出來的,并且還同時提出了法蘭的鑄造方法,但是在后來的相當(dāng)一段時間都沒有廣泛的使用,直到二十世紀(jì)初,法蘭才在各種機(jī)械設(shè)備以及管道連接上廣泛的使用。
9 o$ x- X, C6 `1 J0 t) ^; t 什么是法蘭法蘭還被人們叫法蘭凸圓盤或者凸盤,對于那些搞機(jī)械或者工程安裝的小伙伴來說法蘭應(yīng)該非常熟悉,它是一種盤狀零件,一般是成對使用。
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主要是用于管道與閥門之間,管道與管道之間以及管道與設(shè)備之間等部位,相互連接起到密封作用的零部件,因?yàn)樵谶@些設(shè)備和管道間的應(yīng)用非常的多,所以就將兩個平面之間用螺栓連接,并且具有密封作用的連接零件都稱之為法蘭。 : c1 } N1 j( t7 S
一般法蘭上都有圓孔用于起到固定的作用,如在管道連接處使用時,在兩個法蘭盤之間加上密封圈,然后用螺栓緊固連接,不同壓力的法蘭有不同的厚度和使用不同的螺栓,法蘭使用的主要材質(zhì)有碳鋼,不銹鋼以及合金鋼等等。
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由于法蘭起到的重要作用和具有良好的綜合性能,所以在化工,石化,消防以及排水等行業(yè)中廣泛使用。 " Y* B9 k6 {/ r, E0 s9 o; _! k! x
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' {% k5 i# E- ]8 a法蘭作為一種連接件在國際上都廣泛使用,這就需要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),例如說管道法蘭現(xiàn)在主要有二個標(biāo)準(zhǔn)體系。
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分別是歐洲管道法蘭體系,也就是以德國DIN(包括俄羅斯)代表的歐洲管道法蘭體系,以美國ANSI管道法蘭代表的美洲法蘭體系。 3 k; d0 R9 b; F5 ^/ F: ^: I
除此之外還有日本的JIS管道法蘭體系,中國也有鋼制管道法蘭體系GB,但主要尺寸還是以歐洲體系和美洲體系為基礎(chǔ)。
9 B" d. m! ]" M8 p' o% I 法蘭的種類
8 {; o- E6 Y* ?" [: h法蘭的結(jié)構(gòu)相對簡單,它就是由上下法蘭片,中間的墊片以及數(shù)個螺栓和螺母這三部分組成的。
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從法蘭的定義上就可以知道其種類繁多,對其分類就需要從不同的維度來區(qū)分,如法蘭按照連接方式就可以分為,整體法蘭,平焊法蘭,對焊法蘭,松套法蘭以及螺紋法蘭,這幾種也是常見的法蘭。
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整體法蘭(IF)一般用于壓力較大的管道中,它是一種法蘭的連接方式,并都有一個長頸,多采用一次整體鑄造成型,而使用的材料一般為碳鋼,不銹鋼等。 + y7 B( w- [5 M) t+ Y5 x
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6 T+ Y. C' a# c平焊法蘭又被稱為塔焊法蘭,它是指在與容器或者管道連接時采用焊接的方式完成的,這種平焊法蘭具有裝配容易,價格便宜的特點(diǎn),主要用于壓力和震動都比較小的管道中。 ) l7 s7 e8 a% | C% Z7 L
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- y C9 R, R9 x8 P2 U8 V4 R& |: M對焊法蘭又被稱為高頸法蘭,對焊法蘭與其它法蘭最大的區(qū)別就是有一個突出的高頸,突出的高頸壁厚會隨著高度逐漸與要對接的管壁厚度和直徑一樣,這樣會增加法蘭的強(qiáng)度,對焊法蘭主要應(yīng)用于環(huán)境變化比較大的場所,例如說高溫高壓和低溫的管道中。 + s/ E8 |6 K+ I6 D) p; q1 t
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松套法蘭又被稱為活套法蘭,這種法蘭多用于一些有色金屬以及不銹鋼等管道上,連接也是靠焊接來實(shí)現(xiàn)的,由于其可以旋轉(zhuǎn)就容易對準(zhǔn)螺栓孔,所以多用在大口徑管道和經(jīng)常需要拆卸的連接處,但松套法蘭耐壓不高,所以也只能用于低壓管道的連接。
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螺紋法蘭的法蘭盤內(nèi)有螺紋,這就需要內(nèi)連接的管道也有外螺紋來實(shí)現(xiàn)連接,它是一種非焊接法蘭,所以與其它焊接法蘭相比較就有著安裝拆卸方便的優(yōu)點(diǎn),在使用溫度極高或者極低的環(huán)境下不適合使用螺紋法蘭,因?yàn)槁菁y受到熱脹冷縮后容易發(fā)生管道泄漏。 . H+ n7 t% U4 S1 a: E! |
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8 I& C& i6 j0 E) A, L' b' f6 H法蘭的生產(chǎn)工藝4 X k: v- j6 Y/ c$ z1 w4 Z$ L6 O6 d
法蘭作為一種連接密封零部件,在生產(chǎn)過程中如果有質(zhì)量問題就會出現(xiàn)泄露,造成經(jīng)濟(jì)損失,環(huán)境破壞甚至安全事故,所以法蘭的焊接以及生產(chǎn)就顯得非常的重要。 0 n/ K' c: k, J# C- c A
目前法蘭的生產(chǎn)工藝主要有鍛造和鑄造兩種,就來了解一下這兩種主要的生產(chǎn)工藝,看看它們之間有什么不一樣。
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鍛造法蘭
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鍛造法蘭是通過鍛打機(jī)的無數(shù)次捶打,讓鋼材內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)變得緊密,所以機(jī)械性能會比較好,強(qiáng)度也會高,鍛造出來的法蘭主要適用于那些壓力較大的管道中 . _( j6 }$ O" q$ |/ j% @+ X2 I' I
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, i& C% a$ \7 h, y首先是將圓柱形的鋼坯按照一定尺寸切割下來,通過加熱到一定的溫度后讓其變成熱塑性,并放在冷鐓上讓鍛打機(jī)不斷的捶打鋼坯,讓鋼坯內(nèi)部更加緊實(shí),力學(xué)性能比原來的鋼坯更加好。
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+ m) h# Y( T8 x% p還要通過沖壓機(jī)在鋼坯上沖壓出法蘭上面的圓孔,成型的毛坯法蘭要放入電爐中進(jìn)行熱處理增加法蘭的強(qiáng)度,最后還要對法蘭毛坯切割拋光成為可以使用的法蘭。 - p# s) J, W$ |7 N
鑄造法蘭 4 p; C( v' c* Z" U r- M
鑄造法蘭具有制造成本低和效率高的特點(diǎn),可以制造出外形比較復(fù)雜的法蘭,鑄造出來的法蘭主要適用于那些壓力較小的管道中。 : T& g9 v- D) d4 F
鑄造法蘭也是一種常使用的制造工藝,是將金屬熔化成液態(tài)鋼水,將鋼水倒入預(yù)熱并保持恒溫的金屬模具中,形成法蘭的形狀,鑄件在一段時間內(nèi)自然冷卻成型后,再用水給其迅速降溫脫模,這樣也能增加法蘭的強(qiáng)度,最后通過拋光及防銹處理后就可以使用了。
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法蘭這種小零件,雖然在整個產(chǎn)品,管路或者機(jī)械中并不起眼,但是法蘭所起到的作用卻非常重要,未來隨著法蘭材料和工藝的發(fā)展,能保證整個接頭連接過程中更加的精密和牢固,保證人們的使用安全和可靠。 1 i8 [* y/ }3 }, l
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