隨著科技的進步，現代石油化工企業朝著大型化、復雜化的方向發展。設備的大型化給制造企業帶來了機遇，但也帶來了大的挑戰。在大規格法蘭的生產制造過程中，由于法蘭坯料成環形，若用傳統的分瓣制作，如果大規格法蘭分瓣過多，必然會增加焊接工作量，而且焊接帶來的變形也會增加；如果分瓣過少，就浪費了原材料，造成了的經濟損失。

一、大規格法蘭的成型工藝

大規格法蘭件作為密封件和緊固連接件在航天航空、軍事、石油化工、風力發電等有著廣泛的應用，采用新工藝、是節約能源、降低成本提高產品質量的重要措施。

傳統的大規格法蘭成型工藝主要有兩種：一種為通過水壓機整體鍛造的方式，該方法加工時間長，成品質量差，成材率低且能耗大的缺點；另一種為通過碾環機碾擴成形，該方法工藝復雜，成材率較低，占地面積大，加工成品時間長，同樣也存在能耗大的缺點。

鑒于現有技術所存在的一些材料利用率較低和耗能高的問題，本文旨在提供一種大規格法蘭成型設備及成型工藝，達到將加熱坯料一次成型的目的。

首先，通過查閱相關資料、技術和一些彎卷機的設計方法設計了一種大規格法蘭熱彎卷機的結構，設計提供了轉臺式彎卷機的組成部分、大體結構和較佳的具體實施方式。然后，采用大型商業有限元分析軟件DEFORM進行了數值模擬，模擬分析了轉臺式熱彎卷法蘭的成形情況、彎卷過程的受力分析、不同因素對彎卷情況的影響、不同工藝參數對彎卷力的影響、彎卷后試件的截面形狀及變化規律，并對后期精加工提出建議。后，采用三輥彎卷法對加工大規格法蘭成型進行了，并把放在通過調整三個彎曲輥的相對位置，解決坯料頭尾不能彎曲的缺點，力圖提高材料利用率。 

二、大規格法蘭的焊接工藝

1、卷制工藝卷制工藝

有冷卷和熱卷兩種，筆者所在公司通常采用冷卷（B可以達到100 mm）的卷制工藝。卷制使用的設備為卷板機卷制過程中要不斷調整精度，以達到所需要的圓度。通常，直徑方向誤差不超過3 mm。

3、焊接工藝

焊接施工中，雖然只有一道焊口，但考慮到焊接變形與焊接質量，筆者所在公司采取X形坡口。首先，將環形坯料水平固定在龍門架夾具平臺上，然后進行坡口加工，坡口加工先采用火焰進行切割，然后用砂輪機磨制而成，要求坡口表面光滑、平整、無明顯凹槽，坡口表面及兩側無氧化鐵、雜質、水分、油漬及分層等缺陷。

由于坯料的厚度較厚，選擇合適的焊接方法直接影響焊接產生的變形程度。筆者所在公司選擇手工焊進行兩邊對稱焊接。若焊接不當，仍有可能產生焊后變形。如，先焊完X坡口的一面，再焊接另一面；則先焊面時，結構剛性還比較小，焊接變形較大，當焊反面時，正面的焊縫已經成型，結構剛性增加，這時焊接引起的變形量比正面小，雖然兩者變形方向相反，但并不能抵消，后仍保留面的變形方向。根據焊接工件的厚度及焊條直徑確定焊接層數，本例工件厚50 mm，分成10層進行，每面5層，焊接采用正反對稱焊接，每層焊接完成后錘擊焊縫數次，以及待焊縫冷卻以后再卸掉工裝夾具，盡量焊接應力。

焊接完成后，按JN4700要求進行的RT或UT檢查，由于焊接部位是應力集中和法蘭強度比較薄弱的部位，所以進行無損檢測，且達到等級要求。UT檢查達到I級合格，或者RT達到II級合格，檢測方法按JB4730規定進行。