[发明专利]多法兰异种金属结构连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及异种金属结构法兰连接的建造方式，尤其用于钢质舰船上复杂形状的钛合金结构的安装连接。

背景技术

现有不同材质的金属结构件的连接，其间具有三个和三个以上接触法兰面，在不能进行焊接的状态下，又要确保连接后结构的水密、气密要求，难度较大。例如舰船上安装钛合金导流罩时，钛合金材料与钢质船体之间的连接，是通过四道平面法兰经螺栓连接在一起，异种金属需要电位绝缘，连接后整体结构要求密封。现有传统插入式连接方式，如图1和图2所示，将结构件2置于结构件1中，结构件1与结构件2通过四道平面法兰经螺栓连接紧固，由于整体结构刚性大，法兰与法兰之间缝隙较大，难以全面贴合，无法达到水密性、气密性。

综上所述，结构件的法兰插入连接存在的问题是：

1)一般金属法兰板较厚而刚性大，制造成型后不能随意拉压变形，故相互难以压紧，强行操作造成结构内部应力集中或将法兰焊缝撕裂；

2)多法兰连接容易偏移中心，法兰间产生缝隙而不能达到密性要求；

3)非同种金属材料有绝缘要求，需要电位绝缘；

4)法兰之间即使有软弹性垫层，也没有得到全面压紧而发挥密封作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供多法兰异种金属结构连接方法，能够实现结构件之间连接的密封性，确保电位绝缘。

本发明的构思是：针对现有技术存在的缺陷，对内、外若干异种材质金属结构件进行多法兰连接时，将外围结构件分解后，分块与内部结构件通过螺栓组件连接压紧。为确保电位绝缘，在法兰螺孔内设有绝缘短衬套，螺栓组件置于衬套内。为确保连接后的水密性、气密性，法兰之间设有绝缘软弹性垫层，通过分块安装压紧垫层，实现法兰之间的密封。结构件分块组装完成后，将外围结构件部块焊接连接，完成全部连接。

为解决上述技术问题，本发明的多法兰异种金属结构连接方法，其包括步骤如下：

步骤1：若干异种材质金属结构件，通过内、外结构件之间的多道法兰相互连接；

步骤2：结构件与结构件之间的连接法兰相互平行，留有定距离的间隙，将对应的两块连接法兰进行统一钻孔，确保连接位置匹配；

步骤3：将外围结构件以每两个或两个以下连接法兰为单位分解制造；

步骤4：结构件的法兰螺孔内设有绝缘短衬套，螺栓组件置于衬套内；

步骤5：结构件的连接法兰之间平整贴敷绝缘软弹性垫层；

步骤6：将分解制造的外围结构件分别与内围结构件通过螺栓组件连接，紧固螺栓组件挤压连接法兰之间的绝缘软弹性垫层；

步骤7：将外围结构件焊接密封。

本发明由于将外围结构件分解组装，实现了绝缘软弹性垫层的压紧，保证了连接法兰的密性，并在螺孔内增加绝缘短衬套，做到电位绝缘。与现有技术相比，其优点和有益效果是：提供了不同材质的金属结构件法兰的连接方法，保证连接结构的水密性和气密性，保证电位绝缘。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：

图1是现有异种金属结构件的连接示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明的异种金属结构件的连接示意图；

图4是本发明的异种金属结构件连接详图；

图5是图3的实施例组装图。

图中：1是外围结构件，2是内部结构件，①是连接法兰，②是螺栓组件，③是绝缘套筒，④是绝缘软弹性垫层。

具体实施方式

如图3所示：装配连接具有四个法兰的外围钢结构件1和内部钛合金结构件2。将外围结构件1分解为两部分进行制造和装配，各带两个连接法兰。结构件1结构板厚6mm，结构件2结构板厚4mm，两结构件的连接法兰①板厚都为12mm，预先装配预留中间绝缘软弹性垫层④15mm厚度的间距，将对应的两块连接法兰①进行统一钻螺孔，保证连接位置匹配。

如图4和图5所示：将分解制造的结构件1分别与内围结构件2通过M12螺栓组件②连接。连接法兰①之间平整贴敷15mm绝缘软弹性垫层④，并用切割工具在对应螺孔处开孔。在结构件1、2的连接法兰①的螺孔处分别放置厚度4mm的绝缘树脂套筒③，将螺栓组件②穿过套筒③拧紧，使绝缘软弹性垫层④平面挤压，固定好结构件1和结构件2。完成连接装配后，将外围结构件1焊接密封，包括分解的连接法兰①和结构板，焊缝连续，保证水密。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动或变形，而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求及其等同的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。