本發(fā)明涉及壓力容器領(lǐng)域，特別涉及一種法蘭及其制作方法。
背景技術(shù)：
壓力容器是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備。壓力容器上需用法蘭對(duì)管口等進(jìn)行連接密封，由于壓力容器盛裝的介質(zhì)可能腐蝕性很強(qiáng)，而鈦、鋯等耐蝕性較強(qiáng)的金屬價(jià)格非常昂貴，因而，目前常規(guī)的手段是在鋼制的法蘭上襯上鈦、鋯等耐蝕性較強(qiáng)的金屬作為法蘭的密封面，由于鈦、鋯等金屬難以與鋼焊接，需要用銀釬焊或螺釘固定再氬弧焊的方法將其固定到鋼制法蘭上。
但是，這兩個(gè)方法各有弊端。若采用銀釬焊的方法，在制造過程中，因壓力容器常會(huì)有多次受熱過程，如熱處理、熱氣循環(huán)試驗(yàn)，銀釬焊容易脫落。同樣在設(shè)備使用過程中，當(dāng)工作溫度較高，或者設(shè)備振動(dòng)較大時(shí)，也會(huì)造成銀釬焊的脫落。另一方面，銀焊材價(jià)格昂貴。如果采用螺釘固定再氬弧焊的方法，螺釘上的螺孔與螺釘之間存在間隙，堆焊后容易造成缺陷。且堆焊面化學(xué)成分多少會(huì)與密封面略有不同，對(duì)于材料成分要求比較高的設(shè)備來說，不易滿足其要求。螺孔本身對(duì)法蘭強(qiáng)度也是一種削弱，螺釘在設(shè)備長(zhǎng)期使用過程中也有松動(dòng)的可能。
因而，發(fā)明一種密封面承壓能力強(qiáng)又不易損壞的法蘭是目前急需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種法蘭，使得法蘭的密封面承壓能力強(qiáng)又不易損壞。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種法蘭，包含：
法蘭本體，開設(shè)法蘭孔，且包含位于所述法蘭孔一側(cè)的端面；
復(fù)合板襯環(huán)，包含：與所述法蘭本體的端面焊接的基層、與所述基層貼合的覆層；其中，所述法蘭本體與所述基層為相互容易焊接的同種材料或不同材料，所述覆層與所述法蘭本體的端面之間通過所述基層相互隔開，且所述覆層背離所述基層的一側(cè)作為密封面；
法蘭襯管，插入所述法蘭孔內(nèi)與所述法蘭孔的孔壁貼合；
其中，所述法蘭襯管與所述復(fù)合板襯環(huán)的覆層焊接固定，且所述覆層與所述法蘭襯管為相互容易焊接的同種材料或不同材料。
本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種法蘭的制作方法，包含以下步驟：
s1、提供法蘭本體，且該法蘭本體開設(shè)法蘭孔，并包含位于所述法蘭孔一側(cè)的端面；
s2、提供一帶有基層和與所述基層相互疊設(shè)的覆層所構(gòu)成的復(fù)合板襯環(huán)，將所述復(fù)合板襯環(huán)的基層焊接至所述法蘭本體的端面上；
s3、提供一法蘭襯管，將所述法蘭襯管插入法蘭本體的法蘭孔內(nèi)；
s4、將法蘭襯管與所述復(fù)合板襯環(huán)的覆層焊接固定；
其中，所述覆層與所述法蘭襯管為相互容易焊接的同種材料或不同材料。
本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，采用復(fù)合板襯環(huán)，將復(fù)合板的基層與法蘭本體的端面進(jìn)行焊接，而將覆層作為法蘭的密封面，法蘭襯管與復(fù)合板襯環(huán)的覆層焊接固定，使法蘭本體與介質(zhì)隔離。由于基層與法蘭本體、法蘭襯管與復(fù)合板襯環(huán)的覆層為相互容易焊接的材料，因而，基層與法蘭本體的焊接強(qiáng)度、法蘭襯管與復(fù)合板襯環(huán)的覆層的焊接強(qiáng)度能得到保證，且復(fù)合板基層與覆層之間本身的連接強(qiáng)度大，法蘭襯環(huán)密封面的承壓能力大大提高。此外，法蘭中也不存在螺釘連接的結(jié)構(gòu)，消除了焊接缺陷的隱患，大大提高了耐用性。
另外，所述復(fù)合板襯環(huán)的內(nèi)圈開設(shè)環(huán)槽，所述環(huán)槽橫跨所述基層和所述覆層，且所述法蘭還包含設(shè)置在所述環(huán)槽內(nèi)的墊環(huán)；
其中，所述法蘭襯管與所述覆層進(jìn)行焊接時(shí)所形成焊縫還與所述墊環(huán)相連，且所述墊環(huán)將所述焊縫與所述基層相互隔開。墊環(huán)對(duì)覆層與法蘭襯管的焊縫進(jìn)行保護(hù)，大大降低了介質(zhì)腐蝕基層的概率。
另外，所述法蘭上還開設(shè)多個(gè)連接孔，且各連接孔以所述法蘭孔的軸線為中心等距環(huán)繞設(shè)置，且所述復(fù)合板襯環(huán)的外徑小于與各連接孔外切的圓的直徑，或大于與各連接孔內(nèi)切的圓的直徑。
另外，當(dāng)所述復(fù)合板襯環(huán)的外徑大于與各連接孔內(nèi)切的圓的直徑時(shí)，所述復(fù)合板襯環(huán)上開設(shè)多個(gè)通孔，且通孔的數(shù)量與連接孔的數(shù)量相同，并一一對(duì)應(yīng)相互連通，且各通孔均同時(shí)貫穿所述基層和所述覆層。
另外，所述法蘭還包含從所述復(fù)合板襯環(huán)的各通孔插入至與該通孔相對(duì)應(yīng)的連接孔內(nèi)的襯筒，且各襯筒與所述復(fù)合板襯環(huán)的覆層焊接固定，使法蘭連接件與介質(zhì)相互隔離，防止法蘭連接件腐蝕。
另外，其特征在于：所述基層和所述覆層一體成型，或均為獨(dú)立部件焊接連接。
另外，在所述步驟s3之前，還包含以下步驟：
在所述復(fù)合板襯環(huán)的內(nèi)圈開設(shè)環(huán)槽；其中，所述環(huán)槽橫跨所述基層和所述覆層；
提供一墊環(huán)，將所述墊環(huán)設(shè)置在所述環(huán)槽內(nèi)；
其中，在所述步驟s4中，所述法蘭襯管在與所述覆層進(jìn)行焊接時(shí)所形成的焊縫還與所述墊環(huán)相連，所述墊環(huán)將所述焊縫與所述基層相互隔開。
另外，提供的所述法蘭上還預(yù)先開設(shè)多個(gè)連接孔，且所述復(fù)合板襯環(huán)的外徑大于與各連接孔內(nèi)切的圓的直徑，提供的所述復(fù)合板襯環(huán)上還預(yù)先開設(shè)多個(gè)通孔，且通孔的數(shù)量與連接孔的數(shù)量相同，并一一對(duì)應(yīng)相互連通，且各通孔均同時(shí)貫穿所述基層和所述覆層；
在所述步驟s4之后，還包含以下步驟：
提供與連接孔數(shù)量相同的襯筒；
將各襯筒分別從與各連接孔對(duì)應(yīng)的通孔插入各連接孔內(nèi)；
將各襯筒與所述復(fù)合板襯環(huán)的覆層焊接固定。
附圖說明
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式中的法蘭剖視示意圖；
圖2是本發(fā)明第二實(shí)施方式中的法蘭剖視示意圖；
圖3是本發(fā)明第三實(shí)施方式中的法蘭剖視示意圖；
圖4是本發(fā)明第四實(shí)施方式中的法蘭的制作方法流程圖；
圖5是本發(fā)明第五實(shí)施方式中的法蘭的制作方法流程圖；
圖6是本發(fā)明第六實(shí)施方式中的法蘭的制作方法流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種法蘭，如圖1所示，包含：法蘭本體3、復(fù)合板襯環(huán)、法蘭襯管5。法蘭本體3開設(shè)法蘭孔，且包含位于法蘭孔一側(cè)的端面；復(fù)合板襯環(huán)包含：與法蘭本體3的端面焊接的基層2、與基層2貼合的覆層1。其中，法蘭本體3與基層2為相互容易焊接的同種材料或不同材料，覆層1與法蘭本體3的端面之間通過基層2相互隔開，且覆層1背離基層2的一側(cè)作為密封面。法蘭襯管5插入法蘭孔內(nèi)與法蘭孔的孔壁貼合。其中，法蘭襯管5與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1焊接固定，且覆層1與法蘭襯管5為相互容易焊接的同種材料或不同材料。法蘭上開設(shè)多個(gè)連接孔，且各連接孔以法蘭孔的軸線為中心等距環(huán)繞設(shè)置，且復(fù)合板襯環(huán)的外徑小于與各連接孔外切的圓的直徑。
具體地說，此實(shí)施方式中，法蘭本體和復(fù)合板的基層為碳鋼，復(fù)合板的覆層和法蘭襯管5為金屬鈦，復(fù)合板的基層和覆層之間爆炸焊連接，將復(fù)合板的基層2與法蘭本體3的端面進(jìn)行焊接，而將覆層1作為法蘭的密封面，法蘭襯管5與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1焊接固定，使法蘭本體3與介質(zhì)隔離。由于基層2與法蘭本體3、法蘭襯管5與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1為相互容易焊接的材料，因而，基層2與法蘭本體3的焊接強(qiáng)度、法蘭襯管5與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1的焊接強(qiáng)度能得到保證，且復(fù)合板基層2與覆層1之間本身的連接強(qiáng)度大，法蘭襯環(huán)密封面的承壓能力大大提高。此外，法蘭中也不存在螺釘連接的結(jié)構(gòu)，消除了焊接缺陷的隱患，大大提高了耐用性。
需要說明的是，此實(shí)施方式中，法蘭襯管5與復(fù)合板覆層1之間的焊接在密封面的頂部焊接，該種方法可以省去墊環(huán)，但會(huì)增加一道焊后打磨或機(jī)加工程序，焊接的焊縫需要進(jìn)行100％滲透檢測(cè)保證其焊接質(zhì)量。
本實(shí)施方式中的法蘭較適用于公稱直徑小于等于50mm的法蘭。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種法蘭，如圖2所示，第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于：在本發(fā)明第二實(shí)施方式中，復(fù)合板襯環(huán)的內(nèi)圈還開設(shè)環(huán)槽，環(huán)槽橫跨基層2和覆層1，且法蘭還包含設(shè)置在環(huán)槽內(nèi)的墊環(huán)4。其中，法蘭襯管5與覆層1進(jìn)行焊接時(shí)所形成焊縫還與墊環(huán)4相連，且墊環(huán)4將焊縫與基層2相互隔開。
具體地說，墊環(huán)4的材料也為金屬鈦，墊環(huán)4、法蘭襯管5與覆層1一同焊接。由于墊環(huán)4的設(shè)置，焊接時(shí)所形成焊縫與復(fù)合板襯環(huán)的基層2無法接觸，墊環(huán)4、法蘭襯管5與覆層1為同一材料，焊接后連接強(qiáng)度大，避免焊接時(shí)背部的碳鋼對(duì)焊接金屬造成的污染，對(duì)焊縫進(jìn)行了保護(hù)，大大降低了介質(zhì)腐蝕基層2的概率。
本實(shí)施方式中的法蘭較適用于公稱直徑大于50mm的法蘭。
本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及一種法蘭，如圖3所示，第三實(shí)施方式與第二實(shí)施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于：在第二實(shí)施方式中，復(fù)合板襯環(huán)的外徑小于與法蘭的連接孔外切的圓的直徑。而在本發(fā)明第三實(shí)施方式中，復(fù)合板襯環(huán)的外徑大于與各連接孔內(nèi)切的圓的直徑，且復(fù)合板襯環(huán)上開設(shè)多個(gè)通孔，且通孔的數(shù)量與連接孔的數(shù)量相同，并一一對(duì)應(yīng)相互連通，且各通孔均同時(shí)貫穿基層2和覆層1。法蘭還包含從復(fù)合板襯環(huán)的各通孔插入至與該通孔相對(duì)應(yīng)的連接孔內(nèi)的襯筒6，且各襯筒6與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1焊接固定，使法蘭連接件與介質(zhì)相互隔離，防止法蘭連接件腐蝕。
本實(shí)施方式中的法蘭不僅使密封面抗腐蝕，也對(duì)法蘭的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗腐蝕保護(hù)，在設(shè)備使用過程中，如墊片發(fā)生了泄露，泄露的介質(zhì)不會(huì)對(duì)螺孔內(nèi)的法蘭基層造成腐蝕。因而，本實(shí)施方式中的法蘭適用于介質(zhì)腐蝕特性較強(qiáng)的設(shè)備。
本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及一種法蘭的制作方法，制作的法蘭如圖1所示，制作的步驟如圖4所示，包含以下步驟：
s1、提供法蘭本體3，且該法蘭本體3開設(shè)法蘭孔，并包含位于法蘭孔一側(cè)的端面；
s2、提供一帶有基層2和與基層2相互疊設(shè)的覆層1所構(gòu)成的復(fù)合板襯環(huán)，將復(fù)合板襯環(huán)的基層2焊接至法蘭本體3的端面上；
s3、提供一法蘭襯管5，將法蘭襯管5插入法蘭本體3的法蘭孔內(nèi)；
s4、將法蘭襯管5與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1焊接固定；
其中，覆層1與法蘭襯管5為相互容易焊接的同種材料或不同材料。
該法蘭本體和復(fù)合板的基層為碳鋼，復(fù)合板的覆層和法蘭襯管5為金屬鈦，復(fù)合板的基層和覆層之間爆炸焊連接，將復(fù)合板的基層2與法蘭本體3的端面進(jìn)行焊接，而將覆層1作為法蘭的密封面，法蘭襯管5與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1焊接固定，使法蘭本體3與介質(zhì)隔離。由于基層2與法蘭本體3、法蘭襯管5與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1為相互容易焊接的材料，因而，基層2與法蘭本體3的焊接強(qiáng)度、法蘭襯管5與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1的焊接強(qiáng)度能得到保證，且復(fù)合板基層2與覆層1之間本身的連接強(qiáng)度大，法蘭襯環(huán)密封面的承壓能力大大提高。此外，法蘭中也不存在螺釘連接的結(jié)構(gòu)，消除了焊接缺陷的隱患，大大提高了耐用性。
本發(fā)明第五實(shí)施方式涉及一種法蘭的制作方法，如圖2、5所示，第五實(shí)施方式與第四實(shí)施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于：在步驟s3之前，還包含以下步驟：
在復(fù)合板襯環(huán)的內(nèi)圈開設(shè)環(huán)槽；其中，環(huán)槽橫跨基層2和覆層1；
提供一墊環(huán)4，將墊環(huán)4設(shè)置在環(huán)槽內(nèi)；
其中，在步驟s4中，法蘭襯管5在與覆層1進(jìn)行焊接時(shí)所形成的焊縫還與墊環(huán)4相連，墊環(huán)4將焊縫與基層2相互隔開。
該法蘭的墊環(huán)4、法蘭襯管5與覆層1一同焊接。由于墊環(huán)4的設(shè)置，焊接時(shí)所形成焊縫與復(fù)合板襯環(huán)的基層2無法接觸，墊環(huán)4、法蘭襯管5與覆層1為同一材料，焊接后連接強(qiáng)度大，避免焊接時(shí)背部的碳鋼對(duì)焊接金屬造成的污染，對(duì)焊縫進(jìn)行了保護(hù)，大大降低了介質(zhì)腐蝕基層2的概率。
本發(fā)明第六實(shí)施方式涉及一種法蘭的制作方法，如圖3、6所示，第六實(shí)施方式與第四實(shí)施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于：提供的法蘭上還預(yù)先開設(shè)多個(gè)連接孔，且復(fù)合板襯環(huán)的外徑大于與各連接孔內(nèi)切的圓的直徑，提供的復(fù)合板襯環(huán)上還預(yù)先開設(shè)多個(gè)通孔，且通孔的數(shù)量與連接孔的數(shù)量相同，并一一對(duì)應(yīng)相互連通，且各通孔均同時(shí)貫穿基層2和覆層1；
在步驟s4之后，還包含以下步驟：
提供與連接孔數(shù)量相同的襯筒6；
將各襯筒6分別從與各連接孔對(duì)應(yīng)的通孔插入各連接孔內(nèi)；
將各襯筒6與復(fù)合板襯環(huán)的覆層1焊接固定。
該法蘭不僅使密封面抗腐蝕，也對(duì)法蘭的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗腐蝕保護(hù)，在設(shè)備使用過程中，如墊片發(fā)生了泄露，泄露的介質(zhì)不會(huì)對(duì)螺孔內(nèi)的法蘭基層造成腐蝕。因而，本實(shí)施方式中的法蘭適用于介質(zhì)腐蝕特性較強(qiáng)的設(shè)備。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。