1、引言

高新技术的飞速发展及其在装备中的广泛使用，一方面使装备越来越先进，另一方面需要的投入也越来越高，高技术要求与经济承受能力之间存在的矛盾是当今世界各国在发展装备中遇到的普遍性问题，为解决装备开发投资大、周期长、不便于使用维护、不易形成规模生产等诸多困难，需要提高产品“三化”水平、增强装备的标准化通用化程度。

2、钛合金法兰产品现状

法兰是管路系统中的一种可拆式连接件，同时又是一种承压件和密封件，起着连接管子和管子、管子和设备的作用。船用法兰是船舶管路系统应用最为广泛的一种重要连接件，据统计，一艘7.4万吨级的散货船大约需要法兰26000个，一艘11万吨级的油船大约需要法兰32500个。钛合金法兰是钛合金产品体系和标准体系的重要一环，尚属新研发产品，具有重量轻，防腐性能良好、无磁性、高温和低温韧性好等特点，将广泛用于船舶海水管路系统。目前,钛合金法兰产品类型包括：对焊法兰、异径搭焊法兰和盲板法兰等，公称尺寸从DN20至DN200,选用的钛合金材料牌号为TA2和TA10。提升钛合金法兰产品的三化水平，不仅可保证产品质量和性能，还可降低研制成本，同时能够促使更多的配套生产厂家加入产品研制行列，促进竞争，提高我国钛合金法兰产品的整体制造技术水平。

3、钛合金法兰“三化”工作现状

为解决钛合金法兰类型多、尺寸规格、密封型式、材料选型复杂、互换性较差、制造周期长、生产成本高等问题，钛合金法兰在标准化、通用化工作方面开展大量研究工作，根据产品三化要求，编制统一标准，统一了钛合金法兰主要参数与产品样式，当前产品具有一定的通用化、系列化水平，基本满足相关单位的设计选型。

提升产品通用化水平，保障产品互换性

在产品标准化、通用化方面，认真研究相关法兰标准及其配套标准的基础上，对产品尺寸、重量、材料、连接形式、强度等方面提出统一要求，产品具有一定的通用化水平，能够实现批量生产，提高质量，保证维修性和互换性。在设计和生产过程中，执行的主要标准如下：

GB/T 228.1金属材料拉伸试验第一部分：室温试验方法

GB/T 1184-1996形状和位置公差未注公差值

GB/T 1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差

GB/T 1958产品几何量技术（GPS）形状和位置公差检测与验证

GB/T 3032船用阀门及管路附件的标志

GB/T 3620.1-2016钛及钛合金牌号和化学成分

GB/T 5193-2007钛及钛合金加工产品超声波探伤方法

GB/T 8180钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存

CB/T 4196-2011船用法兰连接尺寸和密封面

NB/T 47013.5-2015承压设备无损检测第5部分：渗透检测

设计中明确各类型法兰系列，减少种类品种

在系列化方面，钛合金法兰产品系列化程度较高，按产品类型，分为对焊法兰、异径搭焊法兰和盲板法兰，每个类型下，又根据公称尺寸、管子外径、内径、外径、螺栓孔中心圆直径、密封面外径等尺寸，以及理论重量分为不同的系列。按法兰口径分：从DN20至DN200的产品均已研制完成，可满足各方选型要求，目前已形成选型手册。

开展产品模块化设计，满足多样化使用需求

在组合化方面，根据船用钛合金法兰研制需求，开展了产品组合化设计和组合制造，按法兰的结构及管子的连接方式分：有对焊法兰、异径搭焊法兰和盲板法兰等，满足不同接口使用要求。

4、钛合金法兰“三化”发展建议

目前，钛合金法兰由于成本高等原因还没有大范围应用，在产品工作压力、法兰类型、公称尺寸、材料等开展了三化设计，在钛合金法兰本身设计、制作过程中深入贯彻了通用化、系列化、组合化要求，但在实际配套过程中，由于船舶总体设计方面的考虑，法兰外形尺寸、安装方式等还是有明显的区别，制约了装备建造、使用、维护的效率。建议进一步缩减现有钛合金法兰尺寸规格，优化总体设计阶段对产品预留尺寸和安装方式，尽可能实现规范统一。同时，将三化工作作为设计工作考核的指标，尽量将同一类产品通用化和系列化，减少特型产品数量，将三化工作列为新研产品的考核指标，从产品的研发源头抓起。此外，考虑到钛合金与异种金属法兰连接的电化腐蚀问题及实际应用现状，建议对钛合金电绝缘法兰方面的标准进行补充和完善，对钛合金法兰的材料选型进一步丰富。