金屬 波紋 管機(jī)械密封常用材料及特點(diǎn)VIP

1、金屬 波紋 管機(jī)械密封常用材料及特點(diǎn)一、波紋管式機(jī)械密封種類波紋管式機(jī)械密封的應(yīng)用范圍很廣，從低溫到高溫，從中性介質(zhì)到腐蝕性介質(zhì)，從低速到高速，從普通到苛刻的工作條件都可選用。所有這些可通過(guò)變更波紋管的幾何形狀(如內(nèi)外徑、波片厚度和波數(shù)等)與材料彈性模量，改變波紋管的彈率。根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性能，選用不同的波紋管材料等。例如對(duì)工作壓力和溫度都不高的中性介質(zhì)(油和水等)，可選用橡膠制造的簡(jiǎn)易波紋管密封;在腐蝕性介質(zhì)中(酸或堿等)，可選用四氟制造的波紋管密封;高溫和高速下，可采用焊接金屬波紋管機(jī)械密封等。二、波紋管式機(jī)械密封的特點(diǎn)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)為波紋管，其中一個(gè)密封環(huán)(動(dòng)環(huán)或靜環(huán))和波紋管制成一個(gè)整體，中間

2、沒(méi)有輔助密封圈，因此減少了一個(gè)泄漏點(diǎn);同時(shí)減少了補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的摩擦阻力，改善了追隨性;對(duì)于焊接金屬波紋管密封使用溫度不受輔助密封圈的限制;對(duì)于四氟波紋管密封可用于腐蝕性介質(zhì)中。其缺點(diǎn)是有的波紋管彈力較小，需加輔助彈簧。三、焊接金屬波紋管密封的特點(diǎn)焊接金屬波紋管機(jī)械密封用的波紋管是由軋制的金屬薄板沖裁成環(huán)形波紋狀的型面，波形多采用s形，將許多個(gè)波片重疊起來(lái)，分別在環(huán)形的外緣和內(nèi)緣進(jìn)行焊接，組成一個(gè)波紋管，兩端再與傳動(dòng)座和動(dòng)環(huán)焊接成整體。除了不用輔助密封圈外，還具備使用溫度范圍廣泛的特點(diǎn)，最高可達(dá)600，最低可到-200。此外高速下對(duì)軸的振動(dòng)和振擺適應(yīng)性較強(qiáng)，有很好的補(bǔ)償能力，保證密封端面良好地貼合。

3、但是長(zhǎng)期在高溫下工作的焊接金屬波紋管密封，波紋管的彈率有減小的趨勢(shì)(俗稱失彈)，使用受到一定的限制。四、焊接金屬波紋管的彈率怎樣計(jì)算由于金屬波紋管機(jī)械密封不用彈簧，彈性力完全由波紋管產(chǎn)生，因此波紋管設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其彈率。一般將波紋管的彈率設(shè)計(jì)得小些，當(dāng)要求一定的彈力時(shí)，波紋管的壓縮量就要適當(dāng)?shù)丶哟?。運(yùn)轉(zhuǎn)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，如果密封端面磨損，波紋管自動(dòng)補(bǔ)償，而彈力降低不會(huì)大，始終保持密封端面有足夠的壓比。為保證足夠的彈性力，壓縮量在10mm左右，最低不能低于6mm。工作時(shí)每個(gè)波的變形以小為宜，為保證一定的壓縮量，要適當(dāng)增加波數(shù)，保持波距。一般波數(shù)取1620。溫度和壓力高時(shí)波數(shù)宜取多。五非對(duì)稱型波紋管的簡(jiǎn)

4、介及特點(diǎn)焊接金屬波紋管機(jī)械密封以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、伸縮性好和耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，得到了日益廣泛的應(yīng)用，尤其是高溫泵的密封中，在有的國(guó)家已成為主要的軸封方式。國(guó)內(nèi)的焊接金屬波紋管密封質(zhì)量不夠穩(wěn)定，其主要原因是制造金屬波紋管的材料欠佳，大都用18-8型不銹鋼制造。這種材料耐腐蝕，但強(qiáng)度和彈性較差，特別是在高溫下，使用一段時(shí)間后出現(xiàn)失彈。國(guó)外都使用am350制造，這是一種沉淀硬化不銹鋼，高溫下仍有足夠的強(qiáng)度和彈性，失彈的機(jī)會(huì)較少。但是，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后也暴露了一些缺陷，在波片的焊縫附近開裂。究其原因是在受壓狀態(tài)下其軸向斷面上各處應(yīng)力分布不均勻，有較嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而降低了使用壽命?，F(xiàn)有的焊接金屬波紋管其斷面

5、的內(nèi)外緣處(或稱波谷和波峰)，幾何形狀和尺寸是相同的，故也稱為對(duì)稱型波紋管。它具有上述缺陷，為克服此缺陷，出現(xiàn)了非對(duì)稱型波紋管。所謂非對(duì)稱型波紋管是波谷(內(nèi)緣處)和波峰(外緣處)的曲率半徑不同，波峰大于波谷。在介質(zhì)壓力作用下，迫使其向低壓側(cè)變形，工作時(shí)斷面形狀趨于對(duì)稱，應(yīng)力趨于均勻(圖)。同時(shí)由于采用了特殊結(jié)構(gòu)的波紋管，焊縫長(zhǎng)度大大縮短。六、耐腐蝕耐高溫的金屬波紋管材料的選用高溫有腐蝕工況下工作的波紋管可用高鎳合金制造，例如蒙乃爾(monel)哈氏合金和因科鎳爾inconel等。其中因科鎳爾718是常用的一個(gè)牌號(hào)，它耐高溫，耐腐蝕而且彈性好，是機(jī)械密封中金屬波紋管最常用的材料，其正?；瘜W(xué)成分和

6、機(jī)械性能見表待添加的隱藏文字內(nèi)容1inconel與am350相比，前者屬于鎳基高溫合金，后者是高溫高強(qiáng)度沉淀硬化型不銹鋼。雖然兩者都是日本制作波紋管的常用材料，但inconel718的價(jià)格要比am350高得多。inconel為高級(jí)波紋管材料，另一優(yōu)點(diǎn)是比am350具有更強(qiáng)的耐腐蝕性，這一優(yōu)點(diǎn)使得它不僅在石油工業(yè)而且在化工部門也得到了廣泛的應(yīng)用，而am350則更多的是用在煉油廠。因科鎳爾從化學(xué)成分對(duì)照可知，相當(dāng)于我國(guó)的gh169。因科鎳爾的日本牌號(hào)為nk30，日本油封公司為熱油泵配套的焊接金屬波紋管密封(型號(hào)為ebu604，即采用了這種材料。七、高溫金屬波紋管材料的選用目前國(guó)際上應(yīng)用的高溫波紋管

7、材料為am350屬于沉淀硬化型不銹鋼。所謂沉淀硬化是指在一定的條件下，由過(guò)飽和固溶體中析出另一相而導(dǎo)致的硬化作用。沉淀硬化型不銹鋼是一種超高強(qiáng)度的高合金鋼，通常含鉻量大于12%，合金元素總含量約22%25%經(jīng)過(guò)高溫固溶處理后，冷卻到室溫時(shí)保持奧氏體組織，適于加工成型，然后進(jìn)行中間處理和冷處理(-73)能轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，再經(jīng)時(shí)效處理析出彌散分布的碳化物和其他金屬間化合物，從而達(dá)到較高強(qiáng)度和硬化的目的。所以又稱時(shí)效硬化，日本則稱之為析出硬化，一般習(xí)慣上稱為沉淀硬化。是典型的沉淀硬化型不銹鋼，其化學(xué)成分見表，機(jī)械性能和持久強(qiáng)度見表am350在工藝性能方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)越性，它在固溶后既有奧氏體鋼的優(yōu)點(diǎn)(易于冷加工成形)，隨后經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理又具有馬氏體鋼的特色(強(qiáng)度硬度高