阅读说明：本技术 一种高压法兰结构及其加工方法 (High-pressure flange structure and machining method thereof ) 是由 陆刚强 于 2020-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高压法兰结构,包括法兰结构件,第一法兰盘一端面的中部和第二法兰盘一端面的中部均固定设有锥形凸台,第一法兰盘的另一端面固定设有环形金属封条和钢槽,第一法兰盘的另一端面固定设有环形金属封套和密封圈,密封圈的一端与钢槽的内部卡合密封连接,环形金属封套与环形金属封条配合连接,本发明的有益效果是通过设有的环形金属封条和环形金属封套,环形金属封条和环形金属封套之间的配合连接,能够有效的形成封闭空间,同时环形金属封条的外表面处固定设有第一磁性层,所环形金属封套的内表面处固定设有第二磁性层,进一步的提高密封性,防止高温高压条件下无法正常使用的局限。(The invention discloses a high-pressure flange structure, which comprises a flange structural member, wherein the middle part of one end surface of a first flange and the middle part of one end surface of a second flange are both fixedly provided with a conical boss, the other end surface of the first flange is fixedly provided with an annular metal seal and a steel groove, the other end surface of the first flange is fixedly provided with an annular metal seal sleeve and a seal ring, one end of the seal ring is clamped and hermetically connected with the inside of the steel groove, and the annular metal seal sleeve is in matched connection with the annular metal seal sleeve. And the limitation that the product cannot be normally used under the conditions of high temperature and high pressure is prevented.)

一种高压法兰结构及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种高压法兰结构，特别涉及一种高压法兰结构及其加工方法，属于高压法兰技术领域。

背景技术

法兰又叫法兰凸缘盘或突缘。法兰是管子与管子之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰，法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰，法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连，法兰间用衬垫密封。

高压法兰是属于法兰的一种，广泛应用在高温高压设备连接处，然而现有的高压法兰还存在着一些不足之处，现有的高压法兰大都采用密封垫进行密封，再加上法兰盘之间的配合精度，保障一定法兰连接设备之间的密封性，然而这种密封方式在高温高压的领域中就存在较大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压法兰结构及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的高温高压的领域中密封性较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高压法兰结构，包括法兰结构件，所述法兰结构件由第一法兰盘和第二法兰盘组成，所述第一法兰盘一端面的中部和第二法兰盘一端面的中部均固定设有锥形凸台，所述第一法兰盘的另一端面固定设有环形金属封条和钢槽，所述第一法兰盘的另一端面固定设有环形金属封套和密封圈，所述密封圈的一端与钢槽的内部卡合密封连接，所述环形金属封套与环形金属封条配合连接，所述第一法兰盘一端面的边缘处和第二法兰盘一端面的边缘处均开设有四个环形螺纹通孔，四个所述螺纹通孔的内部均配合连接有紧固螺栓，四个所述紧固螺栓的外表面均螺纹连接有六角螺帽。

作为本发明的一种优选技术方案，两个所述锥形凸台的一端均固定设有高压管段，两个所述高压管段的内表面处均开设有多个环形分布的通气槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一法兰盘另一端面的中部和第二法兰盘另一端面的中部均开设有法兰流道，两个所述法兰流道分别与两个锥形凸台和两个高压管段相通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述密封圈的直径大于环形金属封套的直径，且所述密封圈的圆心和环形金属封套的圆心相同。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环形金属封条的外表面处固定设有第一磁性层，所述环形金属封套的内表面处固定设有第二磁性层，所述第二磁性层与第一磁性层磁性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环形金属封套的厚度和环形金属封条的厚度均为2毫米，所述环形金属封套的宽度和环形金属封条的宽度均1为毫米。

作为本发明的一种优选技术方案，其加工方法具体操作步骤如下：

（一）选用金属合金坯料，采用电炉炼钢，在4500度下对金属合金坯料进行熔炼；经过高温熔炼的金属合金坯料进炉保温在1100-1200度，保温5-6小时后进行锻造，去除氧化皮，并预成型；将得到的预成型金属合金坯料在950-1000度下进行锻造终端成型，终锻温度控制在880度以上，当低于此温度时，须增加火次，控制锻造比≥4.5；紧接着对终端成型后的合金坯料切边，并将切边后的金属合金坯料保持在1180-1200℃温度下6-7h；并将得到的金属合金坯料进行热处理，热处理温度范围为1100-1200度，保温时间为33-40分钟，然后将金属合金坯料在10分钟内冷却到33-40度，得到法兰坯料；再将法兰坯料进行结构硬化处理，在800-850度下保温7小时，然后随炉冷却到450-550度左右时，再在此温度范围保温6小时，随后在空气中冷却至室温；并将冷处理后的法兰铸件表面涂覆上耐高温抗压材料即可；

（二）将步骤（一）中得到的所述法兰铸件分为第一法兰盘和第二法兰盘，再将所述第一法兰盘的另一端面开设有钢槽，通过无缝焊接技术，将所述环形金属封条无缝焊接到第一法兰盘的另一端面，所述环形金属封条和所述钢槽同心设计，再将所述环形金属封套无缝焊接到第二法兰盘的另一端面，通过粘接的方式将所述密封圈粘接到第二法兰盘的另一端面；

（三）将步骤（二）中的所述环形金属封条的外表面处涂有第一磁性层，将所述环形金属封套的内表面处涂有第二磁性层；

（四）将步骤（二）中的所述第一法兰盘的边缘处和第二法兰盘的边缘处均镗四个环形分布的螺纹通孔，并将所述第一法兰盘和第二法兰盘，再将步骤（二）中的所述第一法兰盘一端面的锥形凸台和第二法兰盘一端面的锥形凸台均采用无缝焊接的方式，分别与所述高压管段焊接连接；

（五）将步骤（二）和步骤（四）中的所述密封圈的一端与钢槽的内部卡合密封连接，再将所述环形金属封套与环形金属封条配合连接，并将步骤（三）中的四个所述螺纹通孔均配合连接紧固螺栓，再将四个所述紧固螺栓的外表面与对应的六角螺帽螺纹连接，使得第一法兰盘和第二法兰盘密封连接，即可形成高压法兰结构件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明一种高压法兰结构及其加工方法，通过设有的环形金属封条和环形金属封套，环形金属封条和环形金属封套之间的配合连接，能够有效的形成封闭空间，同时环形金属封条的外表面处固定设有第一磁性层，所环形金属封套的内表面处固定设有第二磁性层，进一步的提高密封性，防止高温高压条件下无法正常使用的局限。

2.本发明一种高压法兰结构及其加工方法，通过密封圈与钢槽的卡合密封连接，将环形金属封条和环形金属封套包裹在密封圈的内部，形成两道密封防线，保证法兰结构件的密封性。

3.本发明一种高压法兰结构及其加工方法，通过设有的高压管段和通气槽，高压管段便于焊接到高压管道上，同时通气槽便于增大高压管段内部气体的流动速率，降低高压管段和法兰结构件受到的压力，提高法兰结构件的使用寿命，使用方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明第一法兰盘的端面结构示意图；

图3为本发明第二法兰盘的端面结构示意图。

图中：1、第一法兰盘；2、第二法兰盘；3、锥形凸台；4、高压管段；5、紧固螺栓；6、螺纹通孔；7、通气槽；8、环形金属封条；9、螺纹通孔；10、第一磁性层；11、钢槽；12、环形金属封套；13、第二磁性层；14、密封圈；15、法兰流道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供了一种高压法兰结构及其加工方法的技术方案：

根据图1-3所示，包括法兰结构件，法兰结构件由第一法兰盘1和第二法兰盘2组成，第一法兰盘1一端面的中部和第二法兰盘2一端面的中部均固定设有锥形凸台3，第一法兰盘1的另一端面固定设有环形金属封条8和钢槽11，第一法兰盘1的另一端面固定设有环形金属封套12和密封圈14，密封圈14的一端与钢槽11的内部卡合密封连接，环形金属封套12与环形金属封条8配合连接，第一法兰盘1一端面的边缘处和第二法兰盘2一端面的边缘处均开设有四个环形螺纹通孔9，四个螺纹通孔9的内部均配合连接有紧固螺栓5，四个紧固螺栓5的外表面均螺纹连接有六角螺帽6。

根据图1和图2所示，两个锥形凸台3的一端均固定设有高压管段4，两个高压管段4的内表面处均开设有多个环形分布的通气槽7，高压管段4焊接到高压管道上，同时通气槽7便于增大高压管段4内部气体的流动速率，降低高压管段4和法兰结构件受到的压力，提高法兰结构件的使用寿命，使用方便，第一法兰盘1另一端面的中部和第二法兰盘2另一端面的中部均开设有法兰流道15，两个法兰流道15分别与两个锥形凸台3和两个高压管段4相通，便于形成一个完整的流道，密封圈14的直径大于环形金属封套12的直径，且密封圈14的圆心和环形金属封套12的圆心相同，将环形金属封条8和环形金属封套12包裹在密封圈14的内部，形成两道密封防线，保证法兰结构件的密封性，环形金属封条8的外表面处固定设有第一磁性层10，环形金属封套12的内表面处固定设有第二磁性层13，第二磁性层13与第一磁性层10磁性连接，进一步的提高环形金属封条8和环形金属封套12的密封性，

环形金属封套12的厚度和环形金属封条8的厚度均为2毫米，环形金属封套12的宽度和环形金属封条8的宽度均为1毫米，降低第一法兰盘1和第二法兰盘2之间的间隔，避免间隔过大导致密封性变差。

具体使用时，本发明一种高压法兰结构及其加工方法，选用合适的金属合金坯料，采用电炉炼钢，在4500度下对金属合金坯料进行熔炼；经过高温熔炼的金属合金坯料进炉保温在1100-1200度，保温5-6小时后进行锻造，去除氧化皮，并预成型；将得到的预成型金属合金坯料在950-1000度下进行锻造终端成型，终锻温度控制在880度以上，当低于此温度时，须增加火次，控制锻造比≥4.5；紧接着对终端成型后的合金坯料切边，并将切边后的金属合金坯料保持在1180-1200℃温度下6-7h；并将得到的金属合金坯料进行热处理，热处理温度范围为1100-1200度，保温时间为33-40分钟，然后将金属合金坯料在10分钟内冷却到33-40度，得到法兰坯料；再将法兰坯料进行结构硬化处理，在800-850度下保温7小时，然后随炉冷却到450-550度左右时，再在此温度范围保温6小时，随后在空气中冷却至室温；并将冷处理后的法兰铸件表面涂覆上耐高温抗压材料即可，紧接着将得到的法兰铸件分为第一法兰盘1和第二法兰盘2，再将第一法兰盘1的另一端面开设有钢槽11，通过无缝焊接技术，将环形金属封条8无缝焊接到第一法兰盘1的另一端面，环形金属封条8和钢槽11采用同心设计，将环形金属封套12无缝焊接到第二法兰盘2的另一端面，通过粘接的方式将密封圈14粘接到第二法兰盘2的另一端面，在环形金属封条8的外表面处涂有第一磁性层10，在环形金属封套12的内表面处涂有第二磁性层13，第二磁性层13和第一磁性层10能够磁性密封连接，接着第一法兰盘1的边缘处和第二法兰盘2的边缘处均镗四个环形分布的螺纹通孔9，再将第一法兰盘1一端面的锥形凸台3和第二法兰盘2一端面的锥形凸台3均采用无缝焊接的方式，分别与高压管段4焊接连接，紧接着将密封圈14的一端与钢槽11的内部卡合密封连接，再将环形金属封套12与环形金属封条8配合连接，并将上述步骤中的四个螺纹通孔9均配合连接紧固螺栓5，再将四个紧固螺栓5的外表面与对应的六角螺帽6螺纹连接，使得第一法兰盘1和第二法兰盘2密封连接，即可形成高压法兰结构件，通过焊接技术，将两个高压管段4分别焊接到高温高压设备连接处即可安全使用，密封性好。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。