大型法兰指的是超出了国家有关部门所规定的尺寸的法兰.一般指DN2000以上尺寸的法兰盘.此类法兰盘的制作均要让施工方提供图纸来生产的.生产工艺有锻造及卷制两种.材质有不锈钢,碳钢及合金钢.
大型法兰作为密封和紧固连接件在航天航空及石油,化工等领域的大型容器中有着广泛的应用.尽管不考虑加工能力的问题,对于大型法兰,由于其尺寸过于庞大,仅由于运输上的原因,就使得大型法兰的整体加工是不可能的,必须分瓣加工.
大型法兰连接使用方便,能够承受较大的压力,在使用中发挥重要的作用和价值. 在工业管道中,大型法兰连接的使用十分广泛,在工业中具有不同的含义和作用.在家庭内,管道直径小,而且是低压,看不见法兰连接.如果在一个锅炉房或者生产现场,到处都是大型法兰连接的管道和器材.
大型法兰一词是外来语,主要用于连接,是常见的机械零件,法兰的范围很广,除了管道连接,还有很多种形式. 在机械箱体密封需要在开口面做大型法兰面,用一个机盖开口面合上,用螺纹紧固,当然当中还要密封.典型的是齿轮减速箱,几根轴都是通过箱壁上打孔装进去的,然后需要用箱盖把孔合上,孔上的端面做出法兰面(打螺纹孔)与箱盖使用螺钉连接.机箱盖与机箱体,比如发动机气缸盖和气缸体也采用法兰面+螺钉紧固连接,当中放网状垫片,叫气缸垫. 一些钣金件也需要加flange翻边,目的包括焊接,铆接,放螺钉,或者纯粹是为了拉深时压料-定位用,增加强度等.
大型法兰片能够在不同的方面中使用,在工业中具有特殊的含义和意义,在机械行业中发挥重要的作用和价值,按照正确的方式和方法连接.
大型法兰常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰.平焊法兰的刚性较差,适用于压力p≤4MPa的场合;对焊法兰又称高颈法兰,刚性较大,适用于压力温度较高的场合.法兰密封面的型式有三种:平面型密封面,适用于压力不高,介质无毒的场合;凹凸密封面,适用于压力稍高的场合;榫槽密封面,适用于易燃,易爆,有毒介质及压力较高的场合.不同性质的法兰管件在不同的领域中具有良好的产品性能,适应的场合和空间不同,产生的功效也会不同.
大型法兰盘连接就是把两个管道,管件或器材,先各自固定在一个法兰盘上,两个法兰盘之间,加上法兰垫,用螺栓紧固在一起,完成了连接.有的管件和器材已经自带法兰盘,也是属于法兰连接.
大型法兰分螺纹连接(丝接)法兰和焊接法兰.低压小直径有丝接法兰,高压和低压大直径都是使用焊接法兰,不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的. 根据压力的不同等级,大型法兰垫也有不同材料,从低压石棉垫,高压石棉垫到金属垫都有.法兰连接使用方便,能够承受较大的压力.
大型法兰片公称压力的确定与法兰的最大操作压力,操作温度以及法兰材料有关.因为在制定法兰尺寸系列,计算法兰厚度时,是以16MnR在200℃时的机械性 能为基准制定的.所以规定以此基准所确定的法兰尺寸,在200℃时,它的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公称压力.所谓公称压力 PNO.6MPa的法兰,就是指具有这样一种具体尺寸的法兰,该法兰是用16MnR制造的,在200℃时,它的最大允许操作压力是0.6MPa.如果把这 个PN0.6MPa的法兰用在高于200℃的条件下,那么它的最大操作压力将低于它的公称压力0.6MPa.反之,如果将它用于低于200℃的条件下,仍 按200℃确定其最高工作压力.如果把法兰的材料改为Q235-A,那么Q235一A钢的机械性能比16MnR差,这个公称压力PN0.6MPa的法兰, 即使是在200℃时操作,它的最大允许操作压力也将低于它的公称压力.反之,如果把法兰的材料由16MnR改为15MnVR,那么,由于15MnVR的机 械性能优于16MnR,这个公称压力PN0.6MPa的法兰,在200℃操作时,它的最大允许操作压力将高于它的公称压力.总之,只要法兰的公称直径,公 称压力确定了,法兰的尺寸也就确定了.至于这个法兰允许的最大操作压力是多少,那就要看法兰的操作温度和用什么材料制造的.
大型法兰是先把中板割成合适的条子，条子的长短根据大型法兰的规格而定。然后用卷环机卷制成圆圈，用焊条把接口处焊接牢固，焊口处要进行X光谱检验。再用压力机将其压平，再用车床进行加工水线、倒角等工艺，最后是用分度盘配合钻孔机进行螺栓孔的打孔的加工。在打螺栓孔的时候是不可以把螺栓孔打在有大型法兰焊口的地方的。
大型法兰用钢的淬火是将钢加热至奥氏体状态，然后以大于钢的临界冷却速度进行冷却，以获得马氏体组织的热处理工艺。能使钢获得硬度，强度都很高。但非常脆，容易开裂变形。
大型法兰用钢回火的目的是减少或消除淬火后钢的应力，降低淬火钢的脆性，达到零件要求的使用性能，稳定钢件的组织和尺寸。回火是将淬火后的钢，再加热至奥氏体温度以下的某一温度，(150--250℃为低温回火，350---500℃为中温回火，500---650℃为高温回火)保温一定时间，然后冷却至室温的热处理工艺。淬火以后的钢均应回火，而且在淬火后紧接着进行。
大型板式平焊法兰常用的残值有碳钢，不锈钢和合金钢，线面分别说下这三张不同的材质特点。
首先说下大型板式平焊法兰的碳钢材质，碳钢是主要指碳的质量分数小于2.11%的铁碳合金。有时也称为普碳钢或碳素钢。碳钢常用的热处理是一种重要的金属加工工艺方法，目的是提高钢的性能(使用性能和工艺性能)。钢的热处理的工艺特点是，将钢加热到一定的温度，保温一定的时间，然后以一定的冷却速度进行冷却。通过该工艺过程使钢的性能发生改变。
ASTM A105, ASTM A350 LF1, LF2 CL1/CL2, LF3 CL1/CL2,ASTM A694 F42, F46, F48, F50, F52, F56, F60, F65, F70
其次我们说下大型板式平焊法兰的不锈钢材质，不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、。实际应用中，基本合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。不锈钢容易被氯离子腐蚀，因为铬、镍、氯是同位元素，同位元素会进行互换同化从而形成不锈钢的腐蚀。
ASTM A182 F304/304L, F316/316L, F316H, F310, F321
最后我们说下大型板式平焊法兰的合金钢材质，合金钢钢里除铁、碳外，加入其他的元素，就叫合金钢。 在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
ASTM A182 F1, F5a, F9, F11, F12, F22, F91
大型不锈钢法兰焊后硬化性美标法兰较大，容易产生裂纹。若采用同类型的铬不锈钢焊条(G202、G207)焊接，必须进行300℃以上的预热和焊后700℃左右的缓冷处理。
大型不锈钢法兰焊接常见的焊接材质有(镍钢)、WC5(1.25%铬0.5%钼钢)、WC9(2.25%铬)、C5(5%铬%钼)、C12(9%铬1%钼)、CA6NM(4(12%铬钢)、CA15(4)(12%铬)、CF8M(316不锈钢)、CF8C(347不锈钢)、CF8(304不锈钢)、CF3(304L不锈钢)、CF3M(316L不锈钢)、CN7M(合金钢)、M35-1(蒙乃尔)、N7M(哈斯特镍合金B)、CW6M(哈斯塔镍合金C)、CY40(因科镍合金)
大型不锈钢法兰为改善耐蚀性能及焊接性而适当增加适量稳定性元素Ti、Nb、Mo等，焊接性较铬不锈钢法兰好一些。采用同类型的铬不锈钢法兰焊条(G302、G307)时，应进行200℃以上的预热和焊后800℃左右的回火处理。若大型不锈钢法兰不能进行热处理，则应选用大型不锈钢法兰焊条(A107、A207)。
大型不锈钢法兰具有良好的综合性能，所以它广泛用于化工、建筑、给水、排水、石油、轻重工业、冷冻、卫生、水暖、消防、电力、航天、造船等基础工程。
大型法兰的焊接是管子与管子相互连接的零件，连接于管端，间用衬垫密封。大型法兰的焊接也叫焊接法兰，焊接法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连，是一种盘状零件，在管道工程中最为常见。
大型法兰导热性好的金属焊接时需要很高的顶锻速度(150-200mm/s)。对于同一种金属，接口区温度梯度大的，由于接头的冷却速度快，也需要提高顶锻速度。顶锻压力Fu Fu通常以单位面积的压力，即顶锻压强来表示。顶锻压强的大小应保证能挤出接口内的液态金属，并在接头处产生一定的塑性变形。
由于大型法兰具有良好的综合性能，所以它广泛用于化工、建筑、给水、排水、石油、轻重工业、冷冻、卫生、水暖、消防、电力、航天、造船等基础工程。
大型法兰焊接时顶锻压强过小，则变形不足，接头强度下降;顶锻压强过大，则变形量过大，晶纹弯曲严重，又会降低接头冲击韧度。由于高的闪光速度会导致温度梯度增大，因此焊接导热性好的金属(铜、铝合金)时，特殊钢法兰需要大的顶锻压强(150-400Mpa)。
