真空法蘭常用的4種連接方式

1、ISO-K法蘭連接：

• 連接方式：是真空管道的標(biāo)準(zhǔn)連接方式之一，常用于高真空和超高真空系統(tǒng)中。其連接是通過(guò)兩個(gè)單法蘭借助卡鉗實(shí)現(xiàn)固定和密封，法蘭背面有凹槽，卡鉗鉤在凹槽中把法蘭壓在一起。

• 密封方式：法蘭之間放置中心支架和加O 形圈，通過(guò)擰緊卡鉗固定和密封，多數(shù)情況下會(huì)使用附加的定心環(huán)來(lái)保證組件間的恒定距離。

2、ISO-F 法蘭連接：

• 連接方式：與 ISO-K 類似，但 ISO-F 法蘭是通過(guò)螺栓固定的。ISO-K 法蘭可以通過(guò)帶擋圈的可旋轉(zhuǎn)螺栓環(huán)轉(zhuǎn)換為可旋轉(zhuǎn)的 ISO-F 法蘭。

• 密封方式：法蘭之間放置中心支架和O 形圈，通過(guò)擰緊螺栓固定密封，或法蘭一側(cè)帶密封槽通過(guò)放置O形圈通過(guò)擰緊螺栓固定和密封。

3、CF法蘭連接:

• 連接方式：CF 法蘭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有助于精確的連接和密封。它具有同心的環(huán)形密封面，密封面經(jīng)過(guò)精密加工，表面粗糙度極低，一般在 Ra0.8μm 以下。法蘭上有均勻分布的螺栓孔，用于安裝連接螺栓。

         螺栓的擰緊力矩需要按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，以確保密封效果的同時(shí)避免法蘭或螺栓損壞。

• 金屬密封：CF 法蘭采用金屬密封，通常使用無(wú)氧銅（Cu）作為密封材料。在法蘭連接時(shí)，通過(guò)擰緊螺栓使兩個(gè)法蘭面緊密貼合，無(wú)氧銅墊圈被擠壓變形，填充法蘭面的微小間隙，從而實(shí)現(xiàn)超高真空密封。

         由于金屬密封具有極低的氣體滲透率，這種方式能夠滿足超高真空（可達(dá) 10??mbar 甚至更低）的密封要求。

4、KF法蘭連接

• 連接方式：卡箍連接使用卡箍將兩個(gè)法蘭或者一個(gè)法蘭與管道連接起來(lái)?？ü客ǔＳ山饘僦瞥桑哂幸欢ǖ膹椥?。這種連接方式安裝速度快，不需要復(fù)雜的螺栓擰緊操作。

• 密封方式：法蘭之間放置中心支架和O 形圈，通過(guò)卡箍擰緊時(shí)，O 形圈受到擠壓，填充法蘭密封面之間的微小間隙。由于橡膠具有良好的彈性和密封性能，

         在受到壓力后能夠緊密貼合密封面，從而阻止氣體泄漏，實(shí)現(xiàn)真空密封。

如何綜合多方面因素考慮選擇適合的真空法蘭連接形式

1、真空度要求：

• 超高真空：如果系統(tǒng)對(duì)真空度要求極高，達(dá)到 10??Pa 以上的超高真空環(huán)境，建議選擇 CF 法蘭標(biāo)準(zhǔn)。CF 法蘭采用金屬密封，如銅墊片密封，能夠提供非常高的氣密性，滿足超高真空系統(tǒng)的嚴(yán)格要求，但這種法蘭每次拆卸后密封效果會(huì)下降，通常需要更換墊片。

• 高真空：對(duì)于真空度在 10?3 - 10??Pa 的高真空系統(tǒng)，ISO-F或ISO-F 法蘭是較為常用的選擇。它由兩個(gè)對(duì)稱分布的ISO-F或ISO-F法蘭、O 型密封圈、定心支架、卡鉗或螺栓等組成，通過(guò)卡鉗或螺栓固定實(shí)現(xiàn)密封連接，具有良好的密封性能。

• 中真空：在中低真空范圍（10? - 10?3Pa）， KF 法蘭可適用。其中 KF 法蘭因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格相對(duì)便宜，且安裝和拆卸相對(duì)方便，應(yīng)用多數(shù)中低真空系統(tǒng)中。

• 低真空：對(duì)于低真空系統(tǒng)，如真空吸附、簡(jiǎn)單的真空干燥等應(yīng)用，對(duì)法蘭的密封要求相對(duì)寬松，可選擇普通工業(yè)法蘭標(biāo)準(zhǔn)，能滿足基本的氣密要求即可。

2、工作溫度：

• 高溫環(huán)境：如果在高溫條件下工作，比如溫度超過(guò) 200℃，應(yīng)優(yōu)先考慮金屬密封法蘭，如 CF 法蘭等。金屬密封法蘭的密封材料能夠耐高溫，可保證在高溫下的密封性能和穩(wěn)定性。而橡膠密封的法蘭，如常用的 ISO 法蘭等，其橡膠密封圈在高溫下可能會(huì)老化、變形，影響密封效果。

• 低溫環(huán)境：對(duì)于低溫應(yīng)用場(chǎng)景，需要關(guān)注法蘭材料和密封材料在低溫下的性能。例如，某些金屬材料在低溫下可能會(huì)變脆，影響法蘭的強(qiáng)度；同時(shí)，密封材料也需要在低溫下保持良好的彈性和密封性能。在這種情況下，可以選擇適合低溫環(huán)境的特殊材料制成的法蘭。

3、管道尺寸：

• 小口徑管道：對(duì)于管徑較小的管道系統(tǒng)，通常選擇 KF 法蘭。KF 法蘭的公稱直徑尺寸一般在 DN10 - DN50 之間，適用于小口徑的真空管道連接，其尺寸小巧、重量輕，能夠節(jié)省空間和成本。

• 大口徑管道：當(dāng)管道直徑較大時(shí)，如超過(guò) 50mm，ISO 法蘭可能是更合適的選擇。ISO 法蘭有多種大尺寸規(guī)格，如 ISO-K 和 ISO-F 等形式，能夠滿足大口徑管道的連接需求。

4、連接方式：

• 快卸連接：如果系統(tǒng)需要經(jīng)常進(jìn)行拆卸和安裝，以便于維護(hù)、清潔或更換部件，那么快卸式法蘭如 ISO-KF 法蘭是比較理想的選擇。這種法蘭通過(guò)卡箍固定，無(wú)需使用過(guò)多的螺栓和螺母，拆卸和安裝過(guò)程簡(jiǎn)單快捷。

• 螺栓連接：對(duì)于一些對(duì)連接穩(wěn)定性要求較高、不需要頻繁拆卸的場(chǎng)合，可以選擇螺栓連接的法蘭，如 ANSI 美標(biāo)法蘭或 JIS 日標(biāo)法蘭等。螺栓連接能夠提供更牢固的連接，但在拆卸和安裝時(shí)相對(duì)較為繁瑣。

5、預(yù)算成本：

• 經(jīng)濟(jì)實(shí)惠：如果預(yù)算有限，KF 法蘭是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。它的制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，且能夠滿足大多數(shù)中低真空系統(tǒng)的要求。

• 高精度高成本：CF 法蘭等超高真空法蘭由于對(duì)加工精度和材料要求較高，制造成本也相對(duì)較高。如果系統(tǒng)對(duì)真空度要求極高，且預(yù)算允許，選擇 CF 法蘭可以確保系統(tǒng)的性能和可靠性。