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大型法蘭的加工工藝及特點

在加工行業使用的中大型法蘭一般有兩種類型，剛性法蘭和軟性法蘭，分別用于不同的領域。如：剛性法蘭又稱為是硬法蘭，主要用于密封,為了變形影響密封性能；軟性法蘭主要是指使用夾緊器進行預夾緊而實現的法蘭。這些和大家分享下大型法蘭大加工流程。 目前在我國大型法蘭的生產方法普遍是采用鋼板切割、冷彎或是軋制輾擴來進行法蘭坯料的制造,然后再通過大型立車進行機械加工。

①鋼板切割法的生產設備為簡單、投資小,且材料利用率較低。

②冷彎法是首先將毛坯鍛成方坯,然后冷彎成弧段,退火去應力熱處理后,拼成整圓在立車上加工到設計的形狀和尺寸。

③軋制輾擴法的材料利用率較高,后續機械加工余量較鋼板切割法小,但受設備等條件限制,目前采用該方法制造的法蘭坯料大直徑只有4m。對于直徑超過4m的大型法蘭,由于其尺寸過于龐大,盡管不考慮加工能力的問題,但僅僅由于運輸上的原因,就使得大型法蘭的后續整體機械加工是不可能的,必須分別加工,因此,通常情況下,總是將大型法蘭分成若干弧段進行加工。

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使用不銹鋼法蘭注意事項:

為了防止腐蝕由于法蘭蓋的加熱,焊接電流不應過大,約20%低于碳鋼電極、電弧不應太長,層間冷卻快。

使用過程中應保持電極干燥。應該為1小時干在150°C,和低氫類型應干200 - 250°C 1小時(不重復烘干,否則涂層就會很容易和皮),以防止電極涂層堅持石油和其它污垢,以免增加焊縫的碳含量,影響焊件的質量。

不銹鋼法蘭管件在焊接時，經過反復加熱會析出碳化物，降低耐蝕性和機械性能。

鉻不銹鋼法蘭管件焊接后具有較大的可硬化美標法蘭，易開裂。如果使用同類型的鉻不銹鋼電極(G202、G207)進行焊接，則須在300℃以上進行預熱，焊接后在700℃左右進行緩冷處理。如果焊件不能進行焊后熱處理，應采用不銹鋼法蘭管焊條(A107、A207)。

對于不銹鋼法蘭，加入適量的穩定元素Ti、Nb、Mo等，提高耐蝕性和焊接性。可焊性優于鉻不銹鋼法蘭。使用同類型的鉻不銹鋼法蘭電極(G302、G307)時，應預熱200℃以上，焊接后回火800℃左右。如焊件不能熱處理，應采用不銹鋼法蘭管焊條(A107、A207)。

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平焊法蘭和對焊法蘭有帶襯套和不帶襯套兩種。當設備為不銹鋼材質時，碳鋼法蘭7 +不銹鋼背襯環可節省不銹鋼。當使用法蘭標準來確定法蘭尺寸時，須知道法蘭的公稱直徑和公稱壓力。壓力容器法蘭公稱直徑與壓力容器公稱直徑取同一系列值。例如，DN1000mm壓力容器應配備DN1000mm壓力容器法蘭法蘭公稱壓力測定和法蘭操作壓力、操作溫度及法蘭材質。因為在制定尺寸系列和計算法蘭厚度時，是以16MnR在200℃下的力學性能為基礎的。如I所述，在此基礎上確定的法蘭尺寸，在200℃時，其允許工作壓力視為法蘭的公稱壓力。

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紋成因分析

大量存在的非金屬夾雜物，是裂紋產生的根源

由于制造法蘭的鍛坯內存在大量的非金屬夾雜物，在鍛制過程中，體積型夾雜經反復鍛制，變成面積型夾雜，使材料內部產生了沿夾雜物的鍛制裂紋。體積較大的夾雜物鍛制后變成了尺寸較大的裂紋;體積較小的夾雜物鍛制后變成了尺寸較小的微裂紋。這些裂紋大多是埋藏裂紋。

鍛坯經過機加工后，埋藏裂紋有的變成了表面裂紋，這就是宏觀檢查中發現法蘭內外表面、螺栓孔內存在較多的微裂紋的原因。對于法蘭表面尺寸較大的裂紋，為了能讓產品出廠，生產廠家采取了打磨→消除表面裂紋→補焊→再次機加工等手段，使法蘭外觀上看起來沒有明顯的缺陷。這就是法蘭補焊面積380mm2、補焊深度3mm的原因。

鍛制裂紋在試驗壓力作用下進一步擴展，致使法蘭終泄漏

大量存在的非金屬夾雜物，會降低材料的塑性和韌性，裂紋內部的夾渣使裂紋的產生應力集中，法蘭無法承受外加載荷，致使在耐壓試驗過程中，試驗壓力剛剛達到0.6MPa，法蘭便開裂泄漏。