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大型法蘭的加工工藝及特點

在加工行業(yè)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(lǐng)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(jìn)行預(yù)夾緊而實現(xiàn)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(chǎn)方法普遍是采用鋼板切割、冷彎或是軋制輾擴(kuò)來進(jìn)行法蘭坯料的制造,然后再通過大型立車進(jìn)行機(jī)械加工。

①鋼板切割法的生產(chǎn)設(shè)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(yīng)力熱處理后,拼成整圓在立車上加工到設(shè)計的形狀和尺寸。

③軋制輾擴(kuò)法的材料利用率較高,后續(xù)機(jī)械加工余量較鋼板切割法小,但受設(shè)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(yùn)輸上的原因,就使得大型法蘭的后續(xù)整體機(jī)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(jìn)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(yīng)過大,約20%低于碳鋼電極、電弧不應(yīng)太長,層間冷卻快。

使用過程中應(yīng)保持電極干燥。應(yīng)該為1小時干在150°C,和低氫類型應(yīng)干200 - 250°C 1小時(不重復(fù)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(zhì)量。

不銹鋼法蘭管件在焊接時，經(jīng)過反復(fù)加熱會析出碳化物，降低耐蝕性和機(jī)械性能。

鉻不銹鋼法蘭管件焊接后具有較大的可硬化美標(biāo)法蘭，易開裂。如果使用同類型的鉻不銹鋼電極(G202、G207)進(jìn)行焊接，則須在300℃以上進(jìn)行預(yù)熱，焊接后在700℃左右進(jìn)行緩冷處理。如果焊件不能進(jìn)行焊后熱處理，應(yīng)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(wěn)定元素Ti、Nb、Mo等，提高耐蝕性和焊接性?？珊感詢?yōu)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(yīng)預(yù)熱200℃以上，焊接后回火800℃左右。如焊件不能熱處理，應(yīng)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(dāng)設(shè)備為不銹鋼材質(zhì)時，碳鋼法蘭7 +不銹鋼背襯環(huán)可節(jié)省不銹鋼。當(dāng)使用法蘭標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(zhì)。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(xué)性能為基礎(chǔ)的。如I所述，在此基礎(chǔ)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(chǎn)生的根源

由于制造法蘭的鍛坯內(nèi)存在大量的非金屬夾雜物，在鍛制過程中，體積型夾雜經(jīng)反復(fù)鍛制，變成面積型夾雜，使材料內(nèi)部產(chǎn)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(jīng)過機(jī)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(fā)現(xiàn)法蘭內(nèi)外表面、螺栓孔內(nèi)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(chǎn)品出廠，生產(chǎn)廠家采取了打磨→消除表面裂紋→補(bǔ)焊→再次機(jī)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(bǔ)焊面積380mm2、補(bǔ)焊深度3mm的原因。

鍛制裂紋在試驗壓力作用下進(jìn)一步擴(kuò)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(nèi)部的夾渣使裂紋的產(chǎn)生應(yīng)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(dá)到0.6MPa，法蘭便開裂泄漏。