法兰这个名字是flange的音译,最早是由一个叫爱尔恰尔特的英国人在1809年提出来的,并且还同时提出了法兰的铸造方法,但是在后来的相当一段时间都没有广泛的使用,直到二十世纪初,法兰才在各种机械设备以及管道连接上广泛的使用。
) H) a5 p9 G1 ~, g 什么是法兰法兰还被人们叫法兰凸圆盘或者凸盘,对于那些搞机械或者工程安装的小伙伴来说法兰应该非常熟悉,它是一种盘状零件,一般是成对使用。 1 n% M9 i: y H9 |4 Y# Q; R7 R3 k
主要是用于管道与阀门之间,管道与管道之间以及管道与设备之间等部位,相互连接起到密封作用的零部件,因为在这些设备和管道间的应用非常的多,所以就将两个平面之间用螺栓连接,并且具有密封作用的连接零件都称之为法兰。 5 H% M: ~2 y* B+ X
一般法兰上都有圆孔用于起到固定的作用,如在管道连接处使用时,在两个法兰盘之间加上密封圈,然后用螺栓紧固连接,不同压力的法兰有不同的厚度和使用不同的螺栓,法兰使用的主要材质有碳钢,不锈钢以及合金钢等等。
* S9 J* }2 W) y
由于法兰起到的重要作用和具有良好的综合性能,所以在化工,石化,消防以及排水等行业中广泛使用。
; k' p. d2 a( z( C9 m

, d3 H6 `/ W& Y+ `2 R: e1 [ W/ n2 J
法兰作为一种连接件在国际上都广泛使用,这就需要有统一的标准,例如说管道法兰现在主要有二个标准体系。 7 u" L# r, ?7 s' Y% o; [5 u8 p+ j$ q" a
分别是欧洲管道法兰体系,也就是以德国DIN(包括俄罗斯)代表的欧洲管道法兰体系,以美国ANSI管道法兰代表的美洲法兰体系。
_ K F3 K) g$ A8 A5 p' s1 W
除此之外还有日本的JIS管道法兰体系,中国也有钢制管道法兰体系GB,但主要尺寸还是以欧洲体系和美洲体系为基础。
0 ?4 T8 @4 ^. f' }5 x 法兰的种类
3 O- x0 ]/ T( u4 q* q i% i/ C4 L2 F法兰的结构相对简单,它就是由上下法兰片,中间的垫片以及数个螺栓和螺母这三部分组成的。
' @; s7 k* R/ j6 c4 |! B: ^$ A
从法兰的定义上就可以知道其种类繁多,对其分类就需要从不同的维度来区分,如法兰按照连接方式就可以分为,整体法兰,平焊法兰,对焊法兰,松套法兰以及螺纹法兰,这几种也是常见的法兰。
" \5 D5 u0 J: c# L
整体法兰(IF)一般用于压力较大的管道中,它是一种法兰的连接方式,并都有一个长颈,多采用一次整体铸造成型,而使用的材料一般为碳钢,不锈钢等。 1 b$ r2 T, [# I1 }
4 p# i' S8 h g4 o
; r! S8 h1 a8 I1 v( o平焊法兰又被称为塔焊法兰,它是指在与容器或者管道连接时采用焊接的方式完成的,这种平焊法兰具有装配容易,价格便宜的特点,主要用于压力和震动都比较小的管道中。
" w' W" n$ ?: D Y+ [( G
* Y/ y8 v) @9 A1 z1 x
5 }2 k% x+ M" N# h
对焊法兰又被称为高颈法兰,对焊法兰与其它法兰最大的区别就是有一个突出的高颈,突出的高颈壁厚会随着高度逐渐与要对接的管壁厚度和直径一样,这样会增加法兰的强度,对焊法兰主要应用于环境变化比较大的场所,例如说高温高压和低温的管道中。
- L7 @% I8 e! [7 H- {" J2 J) |

. O, K' T/ A0 G) Z$ a; U
2 M. I8 Q( I( m2 l" T* f% y松套法兰又被称为活套法兰,这种法兰多用于一些有色金属以及不锈钢等管道上,连接也是靠焊接来实现的,由于其可以旋转就容易对准螺栓孔,所以多用在大口径管道和经常需要拆卸的连接处,但松套法兰耐压不高,所以也只能用于低压管道的连接。
/ g' |. q) F9 c2 S/ D2 Z8 K

1 t% J1 t! o/ U2 T
$ F. p0 z) U. S1 V( X7 |/ C螺纹法兰的法兰盘内有螺纹,这就需要内连接的管道也有外螺纹来实现连接,它是一种非焊接法兰,所以与其它焊接法兰相比较就有着安装拆卸方便的优点,在使用温度极高或者极低的环境下不适合使用螺纹法兰,因为螺纹受到热胀冷缩后容易发生管道泄漏。
: D7 J, Q6 q9 d. i( `

6 h- N9 \; `& e, C; Q* r4 B( B% D! x3 n) `
法兰的生产工艺
- t5 {) [2 m4 ~2 M; \法兰作为一种连接密封零部件,在生产过程中如果有质量问题就会出现泄露,造成经济损失,环境破坏甚至安全事故,所以法兰的焊接以及生产就显得非常的重要。
8 P# ^& y' k+ h+ r- s D9 a
目前法兰的生产工艺主要有锻造和铸造两种,就来了解一下这两种主要的生产工艺,看看它们之间有什么不一样。 % [- s8 w! h1 u+ V7 l$ X
锻造法兰 0 O) e, o/ e: S) c) g# f& k" V
锻造法兰是通过锻打机的无数次捶打,让钢材内部的组织结构变得紧密,所以机械性能会比较好,强度也会高,锻造出来的法兰主要适用于那些压力较大的管道中
& w. q- k2 N5 X* {9 N

* D# p* t' `1 o4 m! a$ c) z; [- F! f) c Q! Q. ~
首先是将圆柱形的钢坯按照一定尺寸切割下来,通过加热到一定的温度后让其变成热塑性,并放在冷镦上让锻打机不断的捶打钢坯,让钢坯内部更加紧实,力学性能比原来的钢坯更加好。
, H6 b, `% r) P P9 }' h u

" E# H! ?- [; @3 ], F/ N
_9 c: K4 p* h4 x( f还要通过冲压机在钢坯上冲压出法兰上面的圆孔,成型的毛坯法兰要放入电炉中进行热处理增加法兰的强度,最后还要对法兰毛坯切割抛光成为可以使用的法兰。
0 \; x2 M) ^9 o( T F" n0 |0 c, y5 y
铸造法兰
" p, m' l# q( s5 i
铸造法兰具有制造成本低和效率高的特点,可以制造出外形比较复杂的法兰,铸造出来的法兰主要适用于那些压力较小的管道中。 0 [6 ^. u' R. A, L( G; [
铸造法兰也是一种常使用的制造工艺,是将金属熔化成液态钢水,将钢水倒入预热并保持恒温的金属模具中,形成法兰的形状,铸件在一段时间内自然冷却成型后,再用水给其迅速降温脱模,这样也能增加法兰的强度,最后通过抛光及防锈处理后就可以使用了。
9 B8 k- Q& l* B

. N4 v5 [0 A4 ^2 i4 W6 r
* h0 o: u9 w/ t5 j; O! E" R u法兰这种小零件,虽然在整个产品,管路或者机械中并不起眼,但是法兰所起到的作用却非常重要,未来随着法兰材料和工艺的发展,能保证整个接头连接过程中更加的精密和牢固,保证人们的使用安全和可靠。 - [: m3 b/ y# M
|