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。 % i4 c: Y/ u1 _) w$ v6 h
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。
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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。 , a/ p/ c8 l4 r i, `
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。
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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。 0 ]) V7 q( t" i; I9 `
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( b2 ^+ F. h, m$ {$ f& a0 V4 @7 Q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。 : i) U: O( {0 q$ W r/ B+ X9 s
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。
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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。 + y) C' E N( B1 k, o$ l" l2 o {
法兰的种类
2 V4 s+ B, X. Z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。 * Y) x, [$ e5 n
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。
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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。
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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。 * x) j' C% l, v% J: h9 k
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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。 - b0 D4 q' z0 {- \
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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。 2 m3 V6 U/ u% D* ^
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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。 7 N. k% _+ r; P8 B+ k" T4 |
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法兰的生产工艺
- m' V, X. }6 g, N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。
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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。 8 D% o. x. a( D5 C J: v0 r
锻造法兰 3 z3 x! s! x) q, k& ~2 o
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
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% a) p# S9 M4 r1 E. h; v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。 * E$ U# k( g1 Q
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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。
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铸造法兰 ( u$ i5 r. ^5 O8 g! l9 Y
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。
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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。 ) J3 J0 f2 P; l) h
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) O5 U8 ~- I5 @ ?: N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。 * x" ?+ g# O. {: R) U" L6 K
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