本發(fā)明涉及管道、管件器材的連接，尤其是涉及一種法蘭盤的連接。

背景技術(shù)：

目前，法蘭是管子與管子之間相互連接的零件，用于管端之間的連接，法蘭連接是管道施工的重要連接方式；但是普通的法蘭連接還存在許多不足的地方，普通的法蘭連接容易松動(dòng)，同時(shí)拆卸安裝麻煩，而法蘭盤在使用過(guò)程中需要具有較強(qiáng)的耐磨耐蝕性能，還要有較好的力學(xué)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種鋁鑄法蘭盤。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，提出一種鋁鑄法蘭盤，由鋁合金制成，其包括：

頂盤：所述頂盤為圓環(huán)形；

底盤：所述底盤為圓環(huán)形，其外圓直徑比頂盤外圓直徑大，底盤內(nèi)圓直徑等于頂盤內(nèi)圓直徑；

連接部：所述連接部由空心圓柱和四根梁組成，所述空心圓柱內(nèi)圓直徑等于頂盤內(nèi)圓直徑，空心圓柱的外圓直徑小于頂盤的外圓直徑；所述四根梁與空心圓柱等高，其均勻分布在空心圓柱的外壁上，所述四根梁沿空心圓柱徑向方向向外延伸，四根梁的一端延伸長(zhǎng)度等于頂盤的環(huán)寬，其另一端延伸長(zhǎng)度等于底盤的環(huán)寬，兩端相連形成鍥形梁。

所述連接部與頂盤、底盤同軸相連形成所述法蘭盤，其中所述鋁合金的成分按質(zhì)量百分比為：Si1～2％，F(xiàn)e0.1～0.2％，Mn0.2～0.4％，Cu0.5～2％，Mg1.5～3.5％，Zn6～10％，Ce0.1～0.25％，Y0.1～0.2％，余量為鋁，其中Ce與Y的比值為1～2∶1。

本發(fā)明的鋁合金配比中，加入0.1～0.2％的Si可以改善流動(dòng)性能，同時(shí)提高合金的抗拉強(qiáng)度和硬度，如果加入量過(guò)大，會(huì)結(jié)晶析出Si，導(dǎo)致鋁合金的切削性降低，合金中的Cu元素也會(huì)形成Al-Mg-Cu合金，增強(qiáng)合金的力學(xué)性能，但是Cu元素加入量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致鋁合金的耐蝕性降低，Zn的加入可以提高合金的致密性，而且Zn在Al中的溶解度大，可以提高鋁合金的強(qiáng)度，在合金中加入Ce和Y元素，Ce和Y的內(nèi)層電子處于不飽和狀態(tài)，而且原子半徑較大，容易失去電子層最外層的兩個(gè)S電子和次外層的一個(gè)5d電子，可以與鋁合金中的氣體還有雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，對(duì)鋁合金溶體起到凈化的作用，Ce和Y還可以固溶在基體中，與空位之間具有較強(qiáng)的相互作用能，可以阻止位錯(cuò)與溶質(zhì)原子的遷移，Ce和Y在鋁合金從液相結(jié)晶的過(guò)程中還可以細(xì)化晶粒，釘扎位錯(cuò)，而Ce與Y的比值為1～2∶1時(shí)，可以起到最大的協(xié)同作用，最大限度提升鋁合金的性能。

進(jìn)一步的，所述連接部與頂盤、底盤同軸相連形成所述法蘭盤，所述空心圓柱空心部位與頂盤空心部位、底盤空心部位組成第一通槽，所述第一通槽的內(nèi)壁設(shè)有兩個(gè)第一環(huán)形卡口，所述第一環(huán)形卡口的內(nèi)徑小于上述空心圓柱的內(nèi)徑，所述兩個(gè)第一環(huán)形卡口分別靠近第一通槽頂部端口與第一通槽底部端口，所述第一通槽內(nèi)壁設(shè)有兩個(gè)第二環(huán)形卡口，所述第二環(huán)形卡口內(nèi)徑等于空心圓柱內(nèi)徑，第二環(huán)形卡口外徑大于空心圓柱內(nèi)徑，其外徑小于空心圓柱外徑；所述法蘭盤兩端口處設(shè)有圓形安裝槽。

進(jìn)一步的，所訴頂盤設(shè)有四個(gè)圓形通孔，所述四個(gè)圓形通孔均勻環(huán)繞在所述頂端端口周圍；所述底盤設(shè)有四個(gè)螺紋通孔，所述四個(gè)螺紋通孔均勻環(huán)繞在底端端口周圍；所述底盤底面設(shè)有兩個(gè)卡槽；所述兩個(gè)卡槽位于上述梁的正下方，兩個(gè)卡槽處于相互的正對(duì)位置。

進(jìn)一步的，所述空心圓柱的外壁設(shè)有一個(gè)螺紋孔，貫通所述的第一通槽。

進(jìn)一步的，所述Mg、Si含量比值為2～2.5∶1。

在合金中加入Mg元素，可以形成Al-Mg-Si合金，在合金形成的過(guò)程中，會(huì)析出Mg2Si中間相，此中間相呈彌散狀態(tài)，會(huì)促使α固溶體結(jié)晶點(diǎn)陣發(fā)生畸變，從而提高鋁合金的力學(xué)強(qiáng)度，但是如果Mg、Si元素的比值過(guò)大，會(huì)使熔鑄過(guò)程中，Mg被氧化形成雜質(zhì)，使鋁合金變脆。

進(jìn)一步的，元素Ce與Y的總量按質(zhì)量百分比不大于0.3％。

由于Ce與Y在鋁液中的溶解度不大，所以要嚴(yán)格控制Ce與Y如果加入的量過(guò)大，Ce與Y元素反而會(huì)在晶界上析出，形成低熔點(diǎn)共晶體，降低的鋁合金的性能。

一種鋁鑄法蘭盤的制備方法，包括以下步驟：

S1：將熔煉爐預(yù)熱至200～300℃；

S2：配置所述成分的原料，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至680～700℃完全熔化為鋁液，其中原料鋁分3～5次分別加入；

S3：向鋁液中加入質(zhì)量百分比為0.5～0.8％的精煉劑，加入質(zhì)量比為1.5～2∶4～5∶1的氟化鈉，氯化鈉，氯化鉀混合物，所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比1.5～2％；所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)60～70％的六氯乙烷，10～20％的氟硅酸鈉，10～20％的光鹵石的混合物，經(jīng)過(guò)除氣精煉15～20min后靜置5～10min，將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠，將鋁錠機(jī)械加工制成法蘭盤。

在加入原料之前，對(duì)熔煉爐進(jìn)行預(yù)熱，可以減少原料加入后形成過(guò)多的鋁渣，減少雜質(zhì)的產(chǎn)生，而將原料鋁分批加入，可以保證其他元素的原料與鋁之間可以充分混合，保證熔煉的質(zhì)量。質(zhì)量百分?jǐn)?shù)60～70％的六氯乙烷，10～20％的氟硅酸鈉，10～20％的光鹵石的混合物可以在高溫下快速分解，與鋁液中的氫和雜質(zhì)結(jié)合溢出到鋁液的表面，保證鋁液熔煉后具有較好的性能，通過(guò)使用本發(fā)明提供的混合物，通過(guò)協(xié)同作用更能提高與氫和雜質(zhì)的結(jié)合能力，得到的最終產(chǎn)物性能更好。質(zhì)量比為1.5～2∶4～5∶1的氟化鈉，氯化鈉，氯化鉀混合物對(duì)鋁合金熔煉細(xì)化效果好，實(shí)際利用率高，使用量大大節(jié)?。豢梢愿鶆虻剡M(jìn)入所有待細(xì)化的鋁合金液，故細(xì)化后的組織均勻，無(wú)粗細(xì)晶粒交錯(cuò)的混晶區(qū)，從而大大提高了合金的強(qiáng)度和延伸率，減少了裂紋等廢品；使細(xì)化處理和合金液凝固時(shí)間大為縮短，提高了生產(chǎn)效率。

進(jìn)一步的，所述精煉過(guò)程中，從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5～6∶1。

CCl4可以在高溫時(shí)分解為C和氯氣，氯氣可以與鋁生成AlCl3氣體，同時(shí)氯氣也可以與氫氣結(jié)合生成HCl，因此CCl4的加入，不但可以與氫氣結(jié)合，帶出氫氣，還可以生成另外的氣體，從另一方面，大大增加了氣泡的含量，有利于鋁液中氫氣的去除，而由于HCl屬于刺激性的氣體，因此，N2和CCl4的比例要合適，避免污染作業(yè)環(huán)境。

進(jìn)一步的，所述精煉過(guò)程中，從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5～6∶1。

進(jìn)一步的，所述精煉過(guò)程中還加入占鋁液總質(zhì)量1～2％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分百比含量為0.5～1％，Ti元素摩爾百分比含量為2～3％。

一般在合金鋁的熔煉中，會(huì)加入鈉鹽，由于鈉是化學(xué)活潑性元素，在變質(zhì)處理中氧化、燒損激烈、冒白色煙霧，對(duì)人體和環(huán)境都有危害，操作也不太安全，特別是易使坩堝腐蝕損壞，它的充分變質(zhì)有效時(shí)間短，一般不超過(guò)1h。鈉還使Al-Mg系合金的粘性增加，惡化鑄造性能，當(dāng)鈉量多時(shí)，還會(huì)使合金的晶粒催化，而Ti加入到鋁液中可以起到細(xì)化晶粒的作用，與Al形成TiAl3，能夠有效地細(xì)化晶粒和防止裂紋，Sr加入后氧化燒損也比鈉鹽小，有效變質(zhì)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)熔煉爐的腐蝕性也比鈉鹽小，因而可使熔煉爐的使用壽命延長(zhǎng)。這種變質(zhì)法操作也比使用鈉鹽安全衛(wèi)生，不產(chǎn)生對(duì)人體和環(huán)境有害的氣體，變質(zhì)效果也比鈉鹽好，一般有80-90％的良好變質(zhì)合格率。使用Sr元素摩爾百分百比含量為0.5～1％，Ti元素摩爾百分比含量為2～3％的Al-Sr-Ti合金可以使Sr和Ti對(duì)鋁合金的優(yōu)化效果協(xié)同，還能減少Sr的使用量，降低成本，Sr和Ti與鋁形成的合金比重比Al大，如果加入量過(guò)大，會(huì)發(fā)生沉降，形成夾雜物，不利于提高鋁合金的性能，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)，使用占鋁液總質(zhì)量1～2％的Al-Sr-Ti合金效果最好。

所述鋁鑄法蘭盤由連接部、頂盤、底盤組合成為為一個(gè)整體，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、連接可靠、易于攜帶且容易安裝，本發(fā)明制成的鋁鑄法蘭盤具有耐磨耐蝕、較高力學(xué)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明A-A的剖視圖。

圖3為本發(fā)明的正視圖。

圖4為本發(fā)明的俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

請(qǐng)參照?qǐng)D1-圖3，本發(fā)明一種法蘭盤100包括所述頂盤110、所述底盤面120以及所述連接部130。

頂盤110：所述頂盤為圓環(huán)形；

底盤120：所述底盤為圓環(huán)形，其外圓直徑比頂盤外圓直徑大，底盤內(nèi)圓直徑等于頂盤內(nèi)圓直徑；

連接部130：所述連接部由空心圓柱131和四根梁組成132，所述空心圓柱131內(nèi)圓直徑等于頂盤110內(nèi)圓直徑，空心圓柱131的外圓直徑小于頂盤110的外圓直徑；所述四根梁132與空心圓柱131等高，其均勻分布在空心圓柱131的外壁上，所述四根梁132沿空心圓柱徑向方向向外延伸，四根梁132的一端延伸長(zhǎng)度等于頂盤的環(huán)寬，其另一端延伸長(zhǎng)度等于底盤的環(huán)寬，兩端相連形成鍥形梁，四根梁連接頂盤和底盤，增加了法蘭盤的強(qiáng)度。

所述連接部與頂盤、底盤同軸相連形成所述法蘭盤。

所述連接部132與頂盤110、底盤120同軸相連形成所述法蘭盤100，所述空心圓柱131空心部位與頂盤110空心部位、底盤120空心部位組成第一通槽140，所述第一通槽140的內(nèi)壁設(shè)有兩個(gè)環(huán)形卡口141，所述環(huán)形卡口的內(nèi)徑小于上述空心圓柱的內(nèi)徑，所述兩個(gè)第一環(huán)形卡口分別靠近第一通槽140頂部端口與第一通槽140底部端口，所述第一通槽內(nèi)壁設(shè)有兩個(gè)第二環(huán)形142卡口，所述第二環(huán)形卡口內(nèi)徑等于空心圓柱內(nèi)徑，第二環(huán)形142卡口外徑大于空心圓柱內(nèi)徑，其外徑小于空心圓柱外徑；所述法蘭盤兩端口設(shè)有圓形安裝槽。

所訴頂盤設(shè)有四個(gè)圓形通孔，所述四個(gè)圓形通孔均勻環(huán)繞在所述頂端端口周圍；所述底盤設(shè)有四個(gè)圓形通孔，所述四個(gè)圓形通孔均勻環(huán)繞在底端端口周圍；所述環(huán)形通孔用于固定安裝。所述底盤底面設(shè)有兩個(gè)卡槽121；所述兩個(gè)卡槽121位于上述梁的正下方，兩個(gè)卡槽121處于相互的正對(duì)位置，所述兩個(gè)卡槽121用于安裝固定。

所述空心圓柱的外壁設(shè)有一個(gè)螺紋孔133，貫通所述的第一通槽140，所述螺紋孔133用于固定。

本發(fā)明鋁鑄法蘭盤的制備方法實(shí)施例如下：

實(shí)施例1

S1：將熔煉爐預(yù)熱至300℃；

S2：配置所述成分的原料，按質(zhì)量百分比：Si1％，F(xiàn)e0.1％，Mn0.4％，Cu0.5％，Mg2.5％，Zn6％，Ce0.1％，Y0.1％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至680℃完全熔化為鋁液，其中原料鋁分3次分別加入；

S3：向鋁液中加入質(zhì)量百分比為0.58％的精煉劑，加入質(zhì)量比為1.5∶4∶1的氟化鈉，氯化鈉，氯化鉀混合物，所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比2％；所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)60％的六氯乙烷，20％的氟硅酸鈉，20％的光鹵石的混合物，加入占鋁液總質(zhì)量1％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分百比含量為1％，Ti元素摩爾百分比含量為3％，經(jīng)過(guò)除氣精煉15min后靜置10min，精煉過(guò)程中，從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為6∶1。將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠，機(jī)械加工后得到法蘭盤。

實(shí)施例2

S1：將熔煉爐預(yù)熱至300℃；

S2：配置所述成分的原料，按質(zhì)量百分比：Si1.5％，F(xiàn)e0.15％，Mn0.3％，Cu1％，Mg3.2％，Zn10％，Ce0.15％，Y0.15％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至690℃完全熔化為鋁液，其中原料鋁分5次分別加入；

S3：向鋁液中加入質(zhì)量百分比為0.8％的精煉劑，加入質(zhì)量比為1.8∶4.5∶1的氟化鈉，氯化鈉，氯化鉀混合物，所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比1.6％；所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)65％的六氯乙烷，18％的氟硅酸鈉，17％的光鹵石的混合物，加入占鋁液總質(zhì)量1％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分百比含量為0.5％，Ti元素摩爾百分比含量為3％，經(jīng)過(guò)除氣精煉15min后靜置10min，精煉過(guò)程中，從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5∶1。將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠，機(jī)械加工后得到法蘭盤。

實(shí)施例3

S1：將熔煉爐預(yù)熱至270℃；

S2：配置所述成分的原料，按質(zhì)量百分比：Si1％，F(xiàn)e0.2％，Mn0.2％，Cu0.5％，Mg2.3％，Zn6％，Ce0.14％，Y0.12％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至680℃完全熔化為鋁液，其中原料鋁分3次分別加入；

S3：向鋁液中加入質(zhì)量百分比為0.8％的精煉劑，加入質(zhì)量比為2∶5∶1的氟化鈉，氯化鈉，氯化鉀混合物，所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比2％；所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)70％的六氯乙烷，20％的氟硅酸鈉，10％的光鹵石的混合物，加入占鋁液總質(zhì)量1％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分百比含量為1％，Ti元素摩爾百分比含量為3％，經(jīng)過(guò)除氣精煉15min后靜置5min，精煉過(guò)程中，從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5∶1。將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠，機(jī)械加工后得到法蘭盤。

實(shí)施例4

S1：將熔煉爐預(yù)熱至300℃；

S2：配置所述成分的原料，按質(zhì)量百分比：Si1％，F(xiàn)e0.15％，Mn0.3％，Cu1％，Mg2.3％，Zn6％，Ce0.1％，Y0.1％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至700℃完全熔化為鋁液，其中原料鋁分4次分別加入；

S3：向鋁液中加入質(zhì)量百分比為0.7％的精煉劑，加入質(zhì)量比為1.6∶4∶1的氟化鈉，氯化鈉，氯化鉀混合物，所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比2％；所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)70％的六氯乙烷，10％的氟硅酸鈉，20％的光鹵石的混合物，加入占鋁液總質(zhì)量1.7％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分百比含量為0.8％，Ti元素摩爾百分比含量為2％，經(jīng)過(guò)除氣精煉20min后靜置5min，精煉過(guò)程中，從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5.5∶1。將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠，機(jī)械加工后得到法蘭盤。

實(shí)施例5

S1：將熔煉爐預(yù)熱至200℃；

S2：配置所述成分的原料，按質(zhì)量百分比：Si1％，F(xiàn)e0.2％，Mn0.4％，Cu1.5％，Mg2.6％，Zn7％，Ce0.15％，Y0.15％，余量為鋁，將原料混合均勻后，加入熔煉爐中升溫至680℃完全熔化為鋁液，其中原料鋁分3次分別加入；

S3：向鋁液中加入質(zhì)量百分比為0.5％的精煉劑，加入質(zhì)量比為2∶4∶1的氟化鈉，氯化鈉，氯化鉀混合物，所述混合物的加入量為按質(zhì)量百分比2％；所述精煉劑為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)70％的六氯乙烷，20％的氟硅酸鈉，10％的光鹵石的混合物，加入占鋁液總質(zhì)量1％的Al-Sr-Ti合金，所述Al-Sr-Ti合金中Sr元素摩爾百分百比含量為0.8％，Ti元素摩爾百分比含量為2％，經(jīng)過(guò)除氣精煉18min后靜置8min，精煉過(guò)程中，從熔煉爐底部通入氮?dú)馀c四氯化碳的混合氣體，所述混合氣體中氮?dú)馀c四氯化碳按體積比為5∶1。將精煉除渣后的鋁液澆注成鋁錠，機(jī)械加工后得到法蘭盤。

對(duì)比例1

本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為：配置的原料成分中不加入Ce、Y元素。

對(duì)比例2

本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為：配置的原料成分中Mg、Si含量比為3∶1。

對(duì)比例3

本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為：精煉中不加入氟化鈉，氯化鈉，氯化鉀混合物。

對(duì)比例4

本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為：精煉劑只加入六氯乙烷。

對(duì)比例5

本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為：精煉過(guò)程中不通入空氣。

表1實(shí)施例與對(duì)比例性能對(duì)比數(shù)據(jù)

由實(shí)施例和對(duì)比例的性能對(duì)比可以看出，本發(fā)明制備的鋁鑄法蘭盤具有較好的耐磨性和力學(xué)性能。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。