1、引言

高新技術(shù)的飛速發(fā)展及其在裝備中的廣泛使用，一方面使裝備越來越先進(jìn)，另一方面需要的投入也越來越高，高技術(shù)要求與經(jīng)濟(jì)承受能力之間存在的矛盾是當(dāng)今世界各國在發(fā)展裝備中遇到的普遍性問題，為解決裝備開發(fā)投資大、周期長、不便于使用維護(hù)、不易形成規(guī)模生產(chǎn)等諸多困難，需要提高產(chǎn)品“三化”水平、增強(qiáng)裝備的標(biāo)準(zhǔn)化通用化程度。

2、鈦合金法蘭產(chǎn)品現(xiàn)狀

法蘭是管路系統(tǒng)中的一種可拆式連接件，同時(shí)又是一種承壓件和密封件，起著連接管子和管子、管子和設(shè)備的作用。船用法蘭是船舶管路系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的一種重要連接件，據(jù)統(tǒng)計(jì)，一艘7.4萬噸級(jí)的散貨船大約需要法蘭26000個(gè)，一艘11萬噸級(jí)的油船大約需要法蘭32500個(gè)。鈦合金法蘭是鈦合金產(chǎn)品體系和標(biāo)準(zhǔn)體系的重要一環(huán)，尚屬新研發(fā)產(chǎn)品，具有重量輕，防腐性能良好、無磁性、高溫和低溫韌性好等特點(diǎn)，將廣泛用于船舶海水管路系統(tǒng)。目前,鈦合金法蘭產(chǎn)品類型包括：對(duì)焊法蘭、異徑搭焊法蘭和盲板法蘭等，公稱尺寸從DN20至DN200,選用的鈦合金材料牌號(hào)為TA2和TA10。提升鈦合金法蘭產(chǎn)品的三化水平，不僅可保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能，還可降低研制成本，同時(shí)能夠促使更多的配套生產(chǎn)廠家加入產(chǎn)品研制行列，促進(jìn)競(jìng)爭，提高我國鈦合金法蘭產(chǎn)品的整體制造技術(shù)水平。

3、鈦合金法蘭“三化”工作現(xiàn)狀

為解決鈦合金法蘭類型多、尺寸規(guī)格、密封型式、材料選型復(fù)雜、互換性較差、制造周期長、生產(chǎn)成本高等問題，鈦合金法蘭在標(biāo)準(zhǔn)化、通用化工作方面開展大量研究工作，根據(jù)產(chǎn)品三化要求，編制統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一了鈦合金法蘭主要參數(shù)與產(chǎn)品樣式，當(dāng)前產(chǎn)品具有一定的通用化、系列化水平，基本滿足相關(guān)單位的設(shè)計(jì)選型。

提升產(chǎn)品通用化水平，保障產(chǎn)品互換性

在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、通用化方面，認(rèn)真研究相關(guān)法蘭標(biāo)準(zhǔn)及其配套標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品尺寸、重量、材料、連接形式、強(qiáng)度等方面提出統(tǒng)一要求，產(chǎn)品具有一定的通用化水平，能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)，提高質(zhì)量，保證維修性和互換性。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，執(zhí)行的主要標(biāo)準(zhǔn)如下：

GB/T 228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第一部分：室溫試驗(yàn)方法

GB/T 1184-1996形狀和位置公差未注公差值

GB/T 1804-2000一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差

GB/T 1958產(chǎn)品幾何量技術(shù)（GPS）形狀和位置公差檢測(cè)與驗(yàn)證

GB/T 3032船用閥門及管路附件的標(biāo)志

GB/T 3620.1-2016鈦及鈦合金牌號(hào)和化學(xué)成分

GB/T 5193-2007鈦及鈦合金加工產(chǎn)品超聲波探傷方法

GB/T 8180鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存

CB/T 4196-2011船用法蘭連接尺寸和密封面

NB/T 47013.5-2015承壓設(shè)備無損檢測(cè)第5部分：滲透檢測(cè)

設(shè)計(jì)中明確各類型法蘭系列，減少種類品種

在系列化方面，鈦合金法蘭產(chǎn)品系列化程度較高，按產(chǎn)品類型，分為對(duì)焊法蘭、異徑搭焊法蘭和盲板法蘭，每個(gè)類型下，又根據(jù)公稱尺寸、管子外徑、內(nèi)徑、外徑、螺栓孔中心圓直徑、密封面外徑等尺寸，以及理論重量分為不同的系列。按法蘭口徑分：從DN20至DN200的產(chǎn)品均已研制完成，可滿足各方選型要求，目前已形成選型手冊(cè)。

開展產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)，滿足多樣化使用需求

在組合化方面，根據(jù)船用鈦合金法蘭研制需求，開展了產(chǎn)品組合化設(shè)計(jì)和組合制造，按法蘭的結(jié)構(gòu)及管子的連接方式分：有對(duì)焊法蘭、異徑搭焊法蘭和盲板法蘭等，滿足不同接口使用要求。

4、鈦合金法蘭“三化”發(fā)展建議

目前，鈦合金法蘭由于成本高等原因還沒有大范圍應(yīng)用，在產(chǎn)品工作壓力、法蘭類型、公稱尺寸、材料等開展了三化設(shè)計(jì)，在鈦合金法蘭本身設(shè)計(jì)、制作過程中深入貫徹了通用化、系列化、組合化要求，但在實(shí)際配套過程中，由于船舶總體設(shè)計(jì)方面的考慮，法蘭外形尺寸、安裝方式等還是有明顯的區(qū)別，制約了裝備建造、使用、維護(hù)的效率。建議進(jìn)一步縮減現(xiàn)有鈦合金法蘭尺寸規(guī)格，優(yōu)化總體設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品預(yù)留尺寸和安裝方式，盡可能實(shí)現(xiàn)規(guī)范統(tǒng)一。同時(shí)，將三化工作作為設(shè)計(jì)工作考核的指標(biāo)，盡量將同一類產(chǎn)品通用化和系列化，減少特型產(chǎn)品數(shù)量，將三化工作列為新研產(chǎn)品的考核指標(biāo)，從產(chǎn)品的研發(fā)源頭抓起。此外，考慮到鈦合金與異種金屬法蘭連接的電化腐蝕問題及實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，建議對(duì)鈦合金電絕緣法蘭方面的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，對(duì)鈦合金法蘭的材料選型進(jìn)一步豐富。