[發明專利]多法蘭異種金屬結構連接方法

無效

• 申請號: 200910200077.2
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN102086956A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 李源源;于新國;朱新進;李青;龍俊
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: F16L23/02
• 分類號: F16L23/02;F16L23/16
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 馮和純

技術領域

本發明涉及異種金屬結構法蘭連接的建造方式，尤其用于鋼質艦船上復雜形狀的鈦合金結構的安裝連接。

背景技術

現有不同材質的金屬結構件的連接，其間具有三個和三個以上接觸法蘭面，在不能進行焊接的狀態下，又要確保連接后結構的水密、氣密要求，難度較大。例如艦船上安裝鈦合金導流罩時，鈦合金材料與鋼質船體之間的連接，是通過四道平面法蘭經螺栓連接在一起，異種金屬需要電位絕緣，連接后整體結構要求密封。現有傳統插入式連接方式，如圖1和圖2所示，將結構件2置于結構件1中，結構件1與結構件2通過四道平面法蘭經螺栓連接緊固，由于整體結構剛性大，法蘭與法蘭之間縫隙較大，難以全面貼合，無法達到水密性、氣密性。

綜上所述，結構件的法蘭插入連接存在的問題是：

1)一般金屬法蘭板較厚而剛性大，制造成型后不能隨意拉壓變形，故相互難以壓緊，強行操作造成結構內部應力集中或將法蘭焊縫撕裂；

2)多法蘭連接容易偏移中心，法蘭間產生縫隙而不能達到密性要求；

3)非同種金屬材料有絕緣要求，需要電位絕緣；

4)法蘭之間即使有軟彈性墊層，也沒有得到全面壓緊而發揮密封作用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供多法蘭異種金屬結構連接方法，能夠實現結構件之間連接的密封性，確保電位絕緣。

本發明的構思是：針對現有技術存在的缺陷，對內、外若干異種材質金屬結構件進行多法蘭連接時，將外圍結構件分解后，分塊與內部結構件通過螺栓組件連接壓緊。為確保電位絕緣，在法蘭螺孔內設有絕緣短襯套，螺栓組件置于襯套內。為確保連接后的水密性、氣密性，法蘭之間設有絕緣軟彈性墊層，通過分塊安裝壓緊墊層，實現法蘭之間的密封。結構件分塊組裝完成后，將外圍結構件部塊焊接連接，完成全部連接。

為解決上述技術問題，本發明的多法蘭異種金屬結構連接方法，其包括步驟如下：

步驟1：若干異種材質金屬結構件，通過內、外結構件之間的多道法蘭相互連接；

步驟2：結構件與結構件之間的連接法蘭相互平行，留有定距離的間隙，將對應的兩塊連接法蘭進行統一鉆孔，確保連接位置匹配；

步驟3：將外圍結構件以每兩個或兩個以下連接法蘭為單位分解制造；

步驟4：結構件的法蘭螺孔內設有絕緣短襯套，螺栓組件置于襯套內；

步驟5：結構件的連接法蘭之間平整貼敷絕緣軟彈性墊層；

步驟6：將分解制造的外圍結構件分別與內圍結構件通過螺栓組件連接，緊固螺栓組件擠壓連接法蘭之間的絕緣軟彈性墊層；

步驟7：將外圍結構件焊接密封。

本發明由于將外圍結構件分解組裝，實現了絕緣軟彈性墊層的壓緊，保證了連接法蘭的密性，并在螺孔內增加絕緣短襯套，做到電位絕緣。與現有技術相比，其優點和有益效果是：提供了不同材質的金屬結構件法蘭的連接方法，保證連接結構的水密性和氣密性，保證電位絕緣。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述：

圖1是現有異種金屬結構件的連接示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是本發明的異種金屬結構件的連接示意圖；

圖4是本發明的異種金屬結構件連接詳圖；

圖5是圖3的實施例組裝圖。

圖中：1是外圍結構件，2是內部結構件，①是連接法蘭，②是螺栓組件，③是絕緣套筒，④是絕緣軟彈性墊層。

具體實施方式

如圖3所示：裝配連接具有四個法蘭的外圍鋼結構件1和內部鈦合金結構件2。將外圍結構件1分解為兩部分進行制造和裝配，各帶兩個連接法蘭。結構件1結構板厚6mm，結構件2結構板厚4mm，兩結構件的連接法蘭①板厚都為12mm，預先裝配預留中間絕緣軟彈性墊層④15mm厚度的間距，將對應的兩塊連接法蘭①進行統一鉆螺孔，保證連接位置匹配。

如圖4和圖5所示：將分解制造的結構件1分別與內圍結構件2通過M12螺栓組件②連接。連接法蘭①之間平整貼敷15mm絕緣軟彈性墊層④，并用切割工具在對應螺孔處開孔。在結構件1、2的連接法蘭①的螺孔處分別放置厚度4mm的絕緣樹脂套筒③，將螺栓組件②穿過套筒③擰緊，使絕緣軟彈性墊層④平面擠壓，固定好結構件1和結構件2。完成連接裝配后，將外圍結構件1焊接密封，包括分解的連接法蘭①和結構板，焊縫連續，保證水密。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動或變形，而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若這些改動和變形屬于本發明的權利要求及其等同的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變形在內。