機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)

1、2021-11-231機(jī)械密封機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)講座基礎(chǔ)知識(shí)講座2021-11-232Copyright 1997 A.E.S. Engineering Ltd.油封軸軸承壓蓋泵座地腳螺栓密封腔體泵體葉輪葉輪螺母填料（機(jī)械密封）壓蓋軸承箱填料（機(jī)械密封）軸承2021-11-233一般用于輸送強(qiáng)腐蝕介質(zhì),靜環(huán)多采用夾持結(jié)構(gòu) 2021-11-2342021-11-2352021-11-236序序 言言 機(jī)械密封最早于1885年在英國(guó)發(fā)明并獲得專(zhuān)利，首先獲得應(yīng)用是在20世紀(jì)20年代的冷凍機(jī)裝置上，同時(shí)出現(xiàn)了研究和生產(chǎn)機(jī)械密封的專(zhuān)業(yè)公司（英國(guó)的Crane公司、德國(guó)的Pacific公司等）。 我國(guó)在20世

2、紀(jì)60年代才相繼出現(xiàn)研究和生產(chǎn)機(jī)械密封的專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)（天津克蘭），目前已有四十年歷史，在普通機(jī)械密封領(lǐng)域技術(shù)及產(chǎn)品日趨成熟，大部分地方已能替代進(jìn)口產(chǎn)品，性能接近國(guó)外產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)具有規(guī)模的研究、生產(chǎn)廠家已有十余個(gè)，并在高參數(shù)密封及新技術(shù)方面取得一定突破。 機(jī)械密封廣泛用于石油、化工、冶金、煤炭、食品、醫(yī)療、電力、紡織、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。 機(jī)械密封具有性能好、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠等特點(diǎn)，是現(xiàn)代企業(yè)流體輸送機(jī)械應(yīng)用最廣、最有前途的密封形式，對(duì)于減少環(huán)境污染、節(jié)約能源具有重大意義。 2021-11-237目目 錄錄一、一、機(jī)械密封原理機(jī)械密封原理二、二、機(jī)械密封的基本零件機(jī)械密封的基本零件三、三、機(jī)械密封

3、的計(jì)算機(jī)械密封的計(jì)算四、四、機(jī)械密封用材料機(jī)械密封用材料五、五、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)機(jī)械密封輔助系統(tǒng)六、六、機(jī)械密封性能的影響因素機(jī)械密封性能的影響因素七、七、石化行業(yè)典型泵的密封石化行業(yè)典型泵的密封八、八、機(jī)械密封的安裝和使用機(jī)械密封的安裝和使用九、九、機(jī)械密封故障分析機(jī)械密封故障分析十、十、補(bǔ)充內(nèi)容補(bǔ)充內(nèi)容2021-11-238（一）定義（二）組成（三）密封機(jī)理（四）輔助設(shè)施（五）機(jī)械密封的種類(lèi)（六）旋轉(zhuǎn)式和靜止式機(jī)械密封（七）內(nèi)裝式和外裝式機(jī)械密封（八）內(nèi)流式和外流式機(jī)械密封（九）多彈簧和單彈簧機(jī)械密封（十）平衡型和非平衡型機(jī)械密封一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理2021-11-239（十一

4、）補(bǔ)償機(jī)構(gòu)形式（十二）雙端面機(jī)械密封（十三）串聯(lián)式機(jī)械密封（十四）波紋管機(jī)械密封（十五）集裝式機(jī)械密封2021-11-2310（一）對(duì)摩擦副密封環(huán)的要求（二）摩擦副匹配要考慮的因素（三）密封端面寬度（四）密封環(huán)的主要技術(shù)要求（五）摩擦副端面平面度檢測(cè)（六）密封端面的粗糙度要求（七）動(dòng)環(huán)（旋轉(zhuǎn)環(huán)）（八）靜環(huán)（不旋轉(zhuǎn)）（九）密封環(huán)的種類(lèi)（十）整體式密封環(huán)二、機(jī)械密封的基本零件二、機(jī)械密封的基本零件2021-11-2311（十一）組合式（十二）熱裝式密封環(huán)（十三）熱裝式密封環(huán)的過(guò)盈值選擇（十四）輔助密封圈（十五）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用（十六）靜環(huán)防轉(zhuǎn)方式（十七）機(jī)械密封的彈性元件（十八）波紋管種類(lèi)（十九）焊

5、接金屬波紋管密封2021-11-2312（一）補(bǔ)償環(huán)的受力狀況（二）密封端面中液膜反力的分布情況（三）液膜反力的計(jì)算（四）易汽化介質(zhì)中密封端面間的液膜壓力分布（五）膜壓系數(shù)的影響因素（六）彈簧比壓的計(jì)算（七）載荷系數(shù)K（八）端面比壓（九）波紋管的有效作用直徑de（十）PV值三、機(jī)械密封的計(jì)算三、機(jī)械密封的計(jì)算2021-11-2313（一）摩擦副材料要求（二）制造摩擦副的常用材料（三）碳石墨（四）硬質(zhì)合金WC（五）SiC陶瓷（六）Al2O3 陶瓷及其它陶瓷介紹（七）表面堆焊硬質(zhì)合金（八）作摩擦副的金屬材料（九）填充聚四氟乙烯（十）輔助密封圈材料要求四、機(jī)械密封用材料四、機(jī)械密封用材料2021-1

6、1-2314（十一）合成橡膠（十二）柔性石墨（也稱膨脹石墨）（十三）彈性元件材料（十四）機(jī)械密封中基體材料2021-11-2315（一）為什么機(jī)械密封要采用輔助系統(tǒng)（二）什么是輔助系統(tǒng)（三）自沖洗的形式（四）循環(huán)沖洗（五）注入式?jīng)_洗（六）沖洗液進(jìn)入密封腔的方式（七）沖洗量的確定（八）沖洗量的控制（九）沖洗壓力的確定（十）密封腔中的壓力確定五、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)五、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)2021-11-2316（十一）對(duì)沖洗流體的要求（十二）熱油泵的沖洗液選擇（十三）烷基化裝置中濃硫酸的沖洗液的選擇（十四）（十四）輕烴、輕油泵密封沖洗液的選擇輕烴、輕油泵密封沖洗液的選擇 （十五）十五）機(jī)械密封的冷卻方式

7、機(jī)械密封的冷卻方式 （十六）輔助設(shè)施在何種工況下必須選用2021-11-2317（一）安裝機(jī)封的泵的技術(shù)要求（二）安裝密封前要了解泵及介質(zhì)情況（三）機(jī)械密封的安裝（四）泵的抽空和汽蝕六、機(jī)械密封的安裝和使用六、機(jī)械密封的安裝和使用2021-11-2318（一）摩擦痕跡大于端面寬度（二）摩擦痕跡小于端面寬度（三）硬環(huán)上無(wú)摩擦痕跡（四）石墨端面出現(xiàn)均勻的環(huán)狀溝紋（五）石墨端面中間產(chǎn)生環(huán)狀深溝（六）石墨內(nèi)緣磨損（七）石墨環(huán)臺(tái)階過(guò)早全磨掉（八）石墨環(huán)外緣出現(xiàn)缺口（九）石墨環(huán)斷裂（十）石墨環(huán)出現(xiàn)蝕坑七、機(jī)械密封故障分析七、機(jī)械密封故障分析2021-11-2319（十一）硬質(zhì)合金表面灼傷和裂紋（十二）其它

8、故障簡(jiǎn)介（十三）泵抽空密封失效現(xiàn)象（十四）密封腔中汽蝕，密封失效現(xiàn)象（十五）密封端面汽化的失效現(xiàn)象（十六）泵振動(dòng)過(guò)大的失效現(xiàn)象（十七）沒(méi)有沖洗的故障現(xiàn)象（十八）動(dòng)環(huán)選材注意事項(xiàng)2021-11-2320（一）機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)介紹（二）機(jī)械密封輔助系統(tǒng)（三）機(jī)械密封的安裝（四）磁力密封介紹（五）高壓機(jī)械密封研制八、補(bǔ)充內(nèi)容八、補(bǔ)充內(nèi)容2021-11-2321一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理（一）定義（一）定義（圖圖1-1）圖1-1 機(jī)械密封基本結(jié)構(gòu)（旋轉(zhuǎn)式）1彈簧座 ； 2緊定螺釘； 3彈簧； 4 推環(huán)； 5 補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈 ；6補(bǔ)償環(huán)； 7非補(bǔ)償環(huán)； 8 非補(bǔ)償環(huán)密封圈； 9防轉(zhuǎn)銷(xiāo)泄漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)1泄

9、漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)2泄漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)3泄漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)4密封腔密封腔端蓋端蓋2021-11-2322 機(jī)械密封是一種用于旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械的軸封裝置。（用于離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜、壓縮機(jī)等設(shè)備，軸和設(shè)備腔體間存在一個(gè)圓周間隙，設(shè)備介質(zhì)從中泄漏，因此必須設(shè)一道阻漏裝置。因機(jī)械密封具有泄漏少、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，成為了主要的軸密封方式，又叫端面密封。） 在國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的定義：由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面組成線的端面組成,在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力或磁力)共同作共同作用下用下，以及輔助密封圈的配合下以及輔助密封圈的配合下， 該對(duì)端面保持貼合并相該對(duì)端面保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)，

10、而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。對(duì)滑動(dòng)，而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。 2021-11-23231、 密封端面：動(dòng)環(huán)、靜環(huán)摩擦副2、 緩沖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)：由彈性元件（圓柱彈簧、圓錐彈簧、 波片彈簧、波紋管等）構(gòu)成。（使貼合）3、 輔助密封圈：包括動(dòng)環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈等，有各 種形式：如O型圈、V型圈、楔形圈等 （二）組成（二）組成2021-11-2324 1、 4個(gè)密封點(diǎn)（亦稱4個(gè)泄漏點(diǎn)，如圖1-1）泄漏點(diǎn)1摩擦端面泄漏點(diǎn)，依靠彈力和介質(zhì)壓力保持 貼和；（動(dòng)密封點(diǎn),兩個(gè)摩擦副之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)）泄漏點(diǎn)2 補(bǔ)償環(huán)密封圈，依靠密封圈的過(guò)盈量實(shí)現(xiàn)密封； （靜密封點(diǎn)，密封圈與軸或軸套之間有微動(dòng)）泄漏點(diǎn)3 非補(bǔ)償環(huán)密

11、封圈，依靠密封圈的過(guò)盈量實(shí)現(xiàn)密封； （靜密封點(diǎn)，密封圈與相配合件之間相對(duì)靜止）泄漏點(diǎn)4 壓蓋與腔體間的密封圈，依靠密封圈的過(guò)盈量實(shí)現(xiàn) 密封；（靜密封點(diǎn)，密封圈與相配合件之間相對(duì)靜 止）（三）密封機(jī)理（三）密封機(jī)理2021-11-23253、 原理 通過(guò)一系列零件將徑向密封轉(zhuǎn)化為軸向密封，在彈簧和介質(zhì)壓力共同作用下，對(duì)由于設(shè)備運(yùn)行所造成的軸向磨損可以及時(shí)補(bǔ)償，使軸向密封面始終保持貼合。由于機(jī)械密封（軸向密封）在運(yùn)行中可以對(duì)軸向磨損進(jìn)行補(bǔ)償，而填料密封（徑向密封）不能對(duì)徑向磨損進(jìn)行補(bǔ)償，故機(jī)械密封比填料密封壽命長(zhǎng)。 2、 傳動(dòng)關(guān)系軸或軸套緊固螺釘5彈簧座4彈簧3補(bǔ)償環(huán)1壓蓋防轉(zhuǎn)銷(xiāo)8非補(bǔ)償環(huán)6202

12、1-11-2326 通過(guò)沖洗、冷卻、過(guò)濾、分離等方式進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，從而改善密封的工作環(huán)境，減少密封的泄漏量，延長(zhǎng)使用壽命。應(yīng)當(dāng)把它看作機(jī)械密封的組成部分。 （四）輔助設(shè)施（四）輔助設(shè)施2021-11-23271、 按使用使用條件分類(lèi)（1）高速密封（ZBJ22-001-88：線速度25100m/s）和普通密封（2）高壓和低壓密封 （3MPa）（3）高溫、常溫和低溫密封 （150）、（-20 ）（4）泵用、釜用和壓縮機(jī)用密封（5）耐腐蝕、抗顆粒機(jī)械密封 (包括易聚合的介質(zhì))2、 通常按結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分類(lèi)多彈簧、單彈簧密封旋轉(zhuǎn)式、靜止式密封外裝式、內(nèi)裝式密封外流式、內(nèi)流式密封（五）機(jī)械密封的種類(lèi)（五）機(jī)

13、械密封的種類(lèi)2021-11-2328（1）旋轉(zhuǎn)式：補(bǔ)償機(jī)構(gòu)（彈性元件）隨軸旋轉(zhuǎn)。 （由于安裝方便，普通密封大多采用，但易產(chǎn)生不 平衡，而且消耗攪拌功率，所以不能用于高速）（2）靜止式：補(bǔ)償機(jī)構(gòu)（彈性元件）不隨軸旋轉(zhuǎn)。 （用于高速） （六）旋轉(zhuǎn)式和靜止式機(jī)械密封（六）旋轉(zhuǎn)式和靜止式機(jī)械密封（圖1-2） 2021-11-23292021-11-2330（七）內(nèi)裝式和外裝式機(jī)械密封（圖（七）內(nèi)裝式和外裝式機(jī)械密封（圖1-3）2021-11-2331（1） 內(nèi)裝式：靜環(huán)裝在壓蓋內(nèi)側(cè)，靜環(huán)端面面向工作腔。 （用于溫度、壓力較高，腐蝕性不強(qiáng)的場(chǎng)合）（2） 外裝式：靜環(huán)裝在壓蓋外側(cè)，靜環(huán)端面背向工作腔。 （

14、用于低壓、腐蝕性強(qiáng)的場(chǎng)合） 2021-11-2332（一般和內(nèi)裝式、外裝式一致） （1）內(nèi)流式：泄漏方向朝向軸心。（一般密封都采用這 種結(jié)構(gòu)） （2）外流式：泄漏方向朝向離心力方向。（泄漏量大， 只有在壓力、溫度都不高的腐蝕性介質(zhì)中用） （八）內(nèi)流式和外流式機(jī)械密封（八）內(nèi)流式和外流式機(jī)械密封2021-11-2333（1）多彈簧：（又叫小彈簧，軸向尺寸小，軸向彈力均 勻）宜用于高速，不宜用于腐蝕性介質(zhì)。（2）單彈簧：（又叫大彈簧，軸向尺寸大，軸向彈力不 均勻）不宜用于高轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。 （九）多彈簧和單彈簧機(jī)械密封（九）多彈簧和單彈簧機(jī)械密封2021-11-2334（1）平衡型：載荷系數(shù)K1.0

15、（用于高壓場(chǎng)合）（2）非平衡型：載荷系數(shù)K1.0 （用于普通壓力場(chǎng)合） （十）平衡型和非平衡型機(jī)械密封（十）平衡型和非平衡型機(jī)械密封 介質(zhì)壓力對(duì)補(bǔ)償環(huán)補(bǔ)償環(huán)的有效作用A面積與端面面積S之比。K=A/S 2021-11-2335（1）磁力：系統(tǒng)壓力較低時(shí)用（2）波片彈簧、錐形彈簧、螺旋圓柱大彈簧、小彈簧 （3）橡膠波紋管、聚四氟乙烯波紋管、金屬波紋管 （十一）補(bǔ)償機(jī)構(gòu)形式（十一）補(bǔ)償機(jī)構(gòu)形式2021-11-2336 兩套密封面對(duì)面或背對(duì)背安裝在一起。（看補(bǔ)償環(huán)） 用于工作介質(zhì)有毒、易燃、易爆、易揮發(fā)、易結(jié)晶、高溫、低溫，或氣體、高真空度等場(chǎng)合。 兩套密封之間形成一個(gè)密封腔，在密封腔中引入封液：堵

16、封、潤(rùn)滑、冷卻，選潔凈、潤(rùn)滑性好的封液介質(zhì)。一般封液壓力要比介質(zhì)壓力高0.140.41MPa。 （十二）雙端面機(jī)械密封（十二）雙端面機(jī)械密封（圖1-4）2021-11-2337 兩套密封沿同一方向布置，密封腔壓力逐級(jí)降低用于高壓場(chǎng)合。 （十三）串聯(lián)式機(jī)械密封（十三）串聯(lián)式機(jī)械密封（圖1-5）2021-11-2338 去掉了補(bǔ)償環(huán)密封圈及其摩擦阻力，補(bǔ)償環(huán)密封圈改至彈簧座處，補(bǔ)償環(huán)追隨性提高，而且避免了補(bǔ)償環(huán)密封圈因軸串、振動(dòng)所產(chǎn)生的磨損。 金屬波紋管用于高溫介質(zhì)，聚四氟乙烯波紋管用于腐蝕性介質(zhì)。 （十四）波紋管機(jī)械密封（十四）波紋管機(jī)械密封2021-11-2339 將機(jī)械密封、軸套、壓蓋組合成

17、一個(gè)整體。安裝時(shí)只需固定壓蓋、軸套，取下定位擋塊即可。安裝方便，排除了安裝不良的影響。（一般擋塊厚度為彈簧壓縮量，從外部易于觀測(cè)） （十五）集裝式機(jī)械密封（十五）集裝式機(jī)械密封（圖1-6）2021-11-2340二、機(jī)械密封的基本零件二、機(jī)械密封的基本零件（一）對(duì)摩擦副密封環(huán)的要求（一）對(duì)摩擦副密封環(huán)的要求 摩擦副密封環(huán)是機(jī)械密封的主要元件，它在很大程度上決定了機(jī)械密封的性能和壽命。因此，對(duì)它有一些基本要求。 （1）足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在工作條件（如壓力，溫度，滑動(dòng)速度等）下不損壞，變形小，工作條件波動(dòng)時(shí)影響小。 （2）端面有足夠的硬度、耐腐蝕性能確保使用壽命。2021-11-2341 （3

18、）耐熱沖擊力 高的導(dǎo)熱系數(shù)，低的線膨脹系數(shù)。 （4）較小的摩擦系數(shù)，良好的自潤(rùn)滑性，材料與介質(zhì)有 很好的浸潤(rùn)性短時(shí)間干摩擦，不損傷端面。 （5）易加工，材料成本低2021-11-2342（1）一般選擇一軟一硬的材料配對(duì)，軟環(huán)作窄環(huán)，如 YG6/M106K，只有介質(zhì)含固體顆粒、易結(jié)晶、粘度高時(shí)才選用硬對(duì)硬。（2）盡量采用內(nèi)裝、內(nèi)流式結(jié)構(gòu)，防止機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入密封 端面，減少泄漏量。（3）選導(dǎo)熱性良好材料作動(dòng)環(huán)。 以利散熱，降低端面溫度。（4）環(huán)的壁厚不可太薄，以保證整體強(qiáng)度、剛度，也利散 熱（導(dǎo)熱欠佳的材料，可薄一些）。（5）動(dòng)環(huán)和軸（軸套）間隙A11（0406）以利補(bǔ)償 靜環(huán)和軸（軸套）間隙13m

19、m以免摩擦 （二）摩擦副匹配要考慮的因素（二）摩擦副匹配要考慮的因素2021-11-2343（1）主要決定窄環(huán)（軟環(huán)）寬度，寬環(huán)外徑窄環(huán)外徑 0.5，寬環(huán)內(nèi)徑窄環(huán)內(nèi)徑0.5； （2）泄漏量與摩擦副端面寬度關(guān)系不大 （3）窄的端面摩擦熱少，溫度梯度小，熱變形小，磨損均勻； （4）從受力角度出發(fā)，窄的端面整體強(qiáng)度和剛度差，易損壞 或變形。因此應(yīng)綜合考慮。對(duì)于普通密封，端面寬度推 薦值如下： （三）（三） 密封端面寬度密封端面寬度2021-11-2344 寬系列用于組對(duì)性能好（如YG6/M106K、SiC/M106K）、工況條件好的場(chǎng)合 窄系列用于組對(duì)性能欠佳（如YG6/YG6、YG6/青銅）、飽和

20、蒸氣壓高、易揮發(fā)、顆粒介質(zhì)，高速機(jī)械密封，（對(duì)于輕烴介質(zhì)，在強(qiáng)度夠的情況下，取窄系列）。 軸 徑16355570100120寬系列2.53.04.05.06.07.0中系列2.02.53.04.05.05.0窄系列1.52.02.02.53.03.02021-11-2345（）平面度0.0009，硬質(zhì)粗糙度0.2，軟質(zhì)0.4，表面不應(yīng)有裂紋、劃傷、氣孔、疏松等缺陷。（）密封環(huán)端面與安裝輔助密封圈處的平行度、垂直度按 的級(jí)精度要求。（）安裝輔助密封圈處粗糙度：3.2，徑向尺寸公 差或。 上述要求是對(duì)普通機(jī)械密封而言，對(duì)轉(zhuǎn)速較低的釜用 機(jī)械密封可適當(dāng)放寬標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)高速機(jī)封要求更高。 （四）密封環(huán)的主

21、要技術(shù)要求（四）密封環(huán)的主要技術(shù)要求2021-11-2346 平面度0.0009，普通量具無(wú)法檢測(cè)，通常利用光波的干涉效應(yīng)來(lái)檢測(cè)。（1）光波的干涉效應(yīng) 根據(jù)波動(dòng)學(xué)原理，兩波產(chǎn)生干涉的條件是：（a）兩波在相遇點(diǎn)振向一致；（b）兩波具有相同的頻率；（c）兩波在相遇點(diǎn)有固定的周相差 。（兩個(gè)同樣的鈉光燈 不行，只有用同一光源發(fā)出的光設(shè)法分成兩束，才 滿足相干條件） （五）摩擦副端面平面度檢測(cè)（五）摩擦副端面平面度檢測(cè)2021-11-2347 滿足相干條件的兩束光的疊加效果是：在波程差為波長(zhǎng)整數(shù)倍的地方，光強(qiáng)度加強(qiáng)；在波程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的地方，光強(qiáng)度減至零（變暗）。這就是光的干涉原理。 2021

22、-11-2348（2）平面度檢測(cè)原理 設(shè)入射角i=0，e為氣膜厚度（即是被檢測(cè)面上點(diǎn)到平晶的距離），為光波波長(zhǎng)，為光的波程差，那么=2e/2當(dāng)=k時(shí)，被檢測(cè)面上點(diǎn)變暗；=(2k1)/2 ，被檢測(cè)面上點(diǎn)變亮 ；（其中k=0,1,2,3,4,，k為整數(shù)）由以上公式可以得出下面結(jié)論： （）相鄰兩條光帶所對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)的氣膜厚度差（高度差）為/2，（對(duì)于鈉光燈=0.589m，/20.3m）2021-11-2349（）相鄰兩條光帶寬b=/2Sin，（為空氣膜傾斜角）（）當(dāng)e=0時(shí)，=/2（半波損失），出現(xiàn)暗條紋； （1）合格光帶舉例 2021-11-2350（2）平面度檢測(cè)器（圖2-3） 平晶：由派利克斯玻璃

23、、熔凝水晶或折射系數(shù)為1.516的光學(xué)玻璃制造。表面平面度0.1m(2級(jí))，0.03m (1級(jí))。光源:鈉光燈(=0.589m) 2021-11-2351 密封端面承載能力與表面粗糙度有很大關(guān)系，大約有如下關(guān)系： （六六）密封端面的粗糙度要求密封端面的粗糙度要求精車(chē)磨加工研磨拋光粗糙度3.20.80.40.2承載面積（%）4124095端面比壓增加（倍）247.31.50.052021-11-2352 由此可以看出，密封端面粗糙度應(yīng)在0.2以上，否則，端面比壓比理論值高的多，結(jié)果是高點(diǎn)接觸，局部壓力很高；由于摩擦副的硬度、剛度的差異，局部高點(diǎn)發(fā)熱甚至產(chǎn)生裂紋。石墨環(huán)表面磨出細(xì)微的環(huán)狀溝紋。泵的

24、振動(dòng)和動(dòng)、靜環(huán)的不同心會(huì)加劇這種磨損。被磨掉的顆粒存在于端面中，形成磨粒磨損，磨損加劇，有時(shí)在泄漏的介質(zhì)中可以看到石墨黑漿。 2021-11-2353非補(bǔ)償動(dòng)環(huán)（只旋轉(zhuǎn)，不能補(bǔ)償，其后無(wú)彈性元件。)補(bǔ)償動(dòng)環(huán)（既旋轉(zhuǎn)，又作軸向補(bǔ)償，其后有彈性元件。)（）輔助密封圈受軸向力，軸向、徑向都起密封作用，這 種密封方式較為可靠。（）輔助密封圈只受徑向力，易產(chǎn)生老化、冷流變形，從 而導(dǎo)致密封失效。（）波紋管：無(wú)作軸向補(bǔ)償?shù)妮o助密封圈，因此，浮動(dòng) 性好，密封圈不易失效。 （七）動(dòng)環(huán)（旋轉(zhuǎn)環(huán)）（七）動(dòng)環(huán)（旋轉(zhuǎn)環(huán)） 2021-11-2354 非補(bǔ)償靜環(huán)（不旋轉(zhuǎn)不補(bǔ)償）：主要有三種安裝方式：浮裝式、托裝式、夾固式

25、。 補(bǔ)償靜環(huán)（不旋轉(zhuǎn)只補(bǔ)償）：其輔助密封圈情況和補(bǔ)償動(dòng)環(huán)基本一致。 （八）靜環(huán)（八）靜環(huán)(不旋轉(zhuǎn)不旋轉(zhuǎn))2021-11-2355 整體式（用同一種材料制造）、組合式（如鑲嵌）、表面堆焊、表面噴涂 （九）密封環(huán)的種類(lèi)（九）密封環(huán)的種類(lèi)2021-11-2356（十）整體式密封環(huán)（十）整體式密封環(huán) 各個(gè)部位性能均勻一致，最常用的有：石墨、SiC、鈷基硬質(zhì)合金、鎳基硬質(zhì)合金、NiCr基硬質(zhì)合金、陶瓷等。2021-11-2357整體環(huán)價(jià)格高，加工困難，因此出現(xiàn)組合式密封環(huán)。組合式包括： （）熱裝式 （）帶密封圈式（無(wú)組合應(yīng)力、無(wú)應(yīng)力變形；開(kāi)槽、打 孔麻煩，多一泄漏點(diǎn)） （十一）組合式（十一）組合式202

26、1-11-2358優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)異，價(jià)格較低，運(yùn)用較多。缺點(diǎn)：（）因過(guò)盈接觸不均勻，而產(chǎn)生機(jī)械變形。 （）兩種材料線膨脹系數(shù)不一致，當(dāng)溫度變化 時(shí)，過(guò)盈量變化，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形。 （十二）熱裝式密封環(huán)（十二）熱裝式密封環(huán)2021-11-2359=Dp（12）T式中 ：工作溫度時(shí)的過(guò)盈量 ：常溫過(guò)盈量 Dp：鑲嵌直徑 1：座線脹系數(shù) 2：環(huán)的線脹系數(shù) T=工作溫度常溫（20。C） （YG6：4.5106 1/。C 1Cr18Ni9Ti：16.6106 1/。C 3Cr13：11.5106 1/。C，浸漬石墨：5.4106 1/。C （-6） ）（1）在滿足傳遞扭矩的情況下，取最小過(guò)盈值；（

27、十三）熱裝式密封環(huán)的過(guò)盈值選擇（十三）熱裝式密封環(huán)的過(guò)盈值選擇2021-11-2360（2）由上式，當(dāng)使用溫度為300C時(shí)，對(duì) YG6/1Cr18Ni9Ti，過(guò)盈量為：= Dp（16.64.5）106（30020） =3.4103 Dp （以便記憶）（3）長(zhǎng)期放置的鑲嵌環(huán)，使用前要檢查平面度；（4）對(duì)大直徑、高轉(zhuǎn)速(環(huán)座產(chǎn)生離心力)、彈性模量小 的材質(zhì)(4J42、鈦合金)，過(guò)盈量可相應(yīng)大一些。（5）高溫200C以上少用熱裝式結(jié)構(gòu)，否則要核算過(guò) 盈量。 2021-11-2361（1）材料要求（）在工作溫度下耐介質(zhì)腐蝕（）足夠的彈性（）有一定強(qiáng)度(柔性石墨因強(qiáng)度差，使用場(chǎng)合受到限制)（）耐磨（）易

28、加工、價(jià)格低（2）種類(lèi)（）按材料分：合成橡膠、聚四氟乙烯、柔性石墨等；（）按截面形狀分：矩形、V形、楔形、包四氟形等； （十四）輔助密封圈（十四）輔助密封圈2021-11-2362 把軸或軸套的運(yùn)動(dòng)方式(旋轉(zhuǎn))傳遞給動(dòng)環(huán)，一般是通過(guò)鍵、緊定螺釘、傳動(dòng)螺釘、銷(xiāo)、R槽、撥叉、彈簧、波紋管等的組合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)。（1）緊定螺釘（頂絲）傳動(dòng)：在軸表面劃凹坑，否則易打 滑失效，特別當(dāng)直徑較大和溫度較高時(shí)。（2）鍵臺(tái)階傳動(dòng)（3）撥叉?zhèn)鲃?dòng)（一邊開(kāi)槽一邊伸爪）（4）并圈彈簧傳動(dòng)（彈簧旋向必須和軸旋向一致）（十五）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用（十五）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用2021-11-2363（5）銷(xiāo)釘傳動(dòng)（6）凸耳傳動(dòng)（7）勾圈彈簧

29、傳動(dòng)（8）波紋管傳動(dòng)（9）螺帽固定2021-11-2364（1）浮裝式（可以在軸向、徑向設(shè)計(jì)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)）（2）托裝式(一般小扭矩可不用銷(xiāo)，要注意端面垂直度)（3）夾固式(浮動(dòng)性差，注意端面垂直度)（4）防抽空(前加卡環(huán)) （十六十六）靜環(huán)防轉(zhuǎn)方式靜環(huán)防轉(zhuǎn)方式 2021-11-2365螺旋壓縮彈簧錐形彈簧：軸向尺寸較小碟形彈簧：軸向尺寸小波片彈簧：軸向尺寸小并圈彈簧、帶勾彈簧：雙功能(彈力、傳動(dòng))波紋管：三功能(彈力、傳動(dòng)、密封) （十七十七）機(jī)械密封的彈性元件機(jī)械密封的彈性元件2021-11-2366橡膠波紋管：用于中性介質(zhì)：水、油，壓力、溫度都不高 的場(chǎng)合；聚四氟乙烯波紋管：用于腐蝕性介質(zhì)，酸、

30、堿；金屬波紋管：用于高溫、高速(追隨性好)。 (十八十八)波紋管種類(lèi)波紋管種類(lèi)2021-11-2367（1） 制造 采用厚度為0.1-0.2mm的沉淀硬化不銹鋼薄帶(AM350、0Cr17Ni17Ti、0Cr15Ni17Mo2Al、INCONEL-X-750及Ti合金、Hasterlloy C-276等)沖壓成截面為S形的片狀環(huán)形件，再焊接成型(用微束等離子焊)。 沉淀硬化不銹鋼焊接后須經(jīng)熱時(shí)效處理，將奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，并使馬氏體中析出金屬化合物，沉淀出硬化相，從而獲得高強(qiáng)度、較高的塑性及屈強(qiáng)比（S/D0.80.9）。例：AM350 熱失效：真空爐850C進(jìn)行淬火處理，再進(jìn)行80C的低溫處理

31、(制冷劑F12)，以達(dá)到增加彈性、穩(wěn)定尺寸的目的。（十九十九） 焊接金屬波紋管密封焊接金屬波紋管密封2021-11-2368（2）特點(diǎn) 焊接金屬波紋管密封不用會(huì)產(chǎn)生較小滑移的輔助密封圈，使用溫度范圍廣：200600C。高速下對(duì)軸的振動(dòng)、振擺適應(yīng)性強(qiáng)，追隨性好。 （3）彈率(即剛度N/mm) k=Et3（d1d2）/2nB3d2/d1 E：工作溫度下彈性模量（N/mm2）： AM350： 1.75106(315.6C)、INCONEL：2.14106(26.7C)、1.59106(649C)、17-7PH： 2.0106(21.1C)、Ti： 1.31106(196C)、1.14106(23.9

32、C)、 0.70106(538C)。 2021-11-2369t：波片厚度mmn：波數(shù)d1/d2：管子內(nèi)外徑mmB：波紋管片寬（d2d1）/2 公式中未考慮波片斷面形狀，具有一定誤差，實(shí)際生產(chǎn)中用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)彈率。 2021-11-2370四、機(jī)械密封用材料四、機(jī)械密封用材料（一）摩擦副材料要求（一）摩擦副材料要求 摩擦副是機(jī)械密封的主要零件，其性能好壞在很大程度上決定密封性能，因此對(duì)材料有一定的要求：（1）耐蝕性：有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能抵抗介質(zhì)的腐蝕、磨蝕、溶解和溶脹。（2）物理機(jī)械性能：較高的彈性模量（E=（應(yīng)力）/（應(yīng)變），剛度=力/變形）、強(qiáng)度及許用PV值，低的摩擦系數(shù)和線膨脹系數(shù)，優(yōu)

33、良的耐磨性、自潤(rùn)滑性以及良好的不滲透性等。（3）熱力性能：很好的導(dǎo)熱性、耐熱性、耐寒性和耐溫度的急變性。（4）材料來(lái)源方便，易加工，成本低廉。 2021-11-2371硬質(zhì)合金工程陶瓷（Al2O3陶瓷、Al2O3金屬陶瓷、Si3N4陶瓷、鉻鋼玉陶瓷、碳化硼陶瓷、噴涂陶瓷、SiC、可切削微晶玻璃）碳石墨填充聚四氟乙烯金屬材料：鑄鐵類(lèi)及銅合金也有鉻鋼淬火材料下面分別予以討論。 （二）制造摩擦副的常用材料（二）制造摩擦副的常用材料 2021-11-23721、特點(diǎn)（1）具有較高導(dǎo)熱性，(碳導(dǎo)熱系數(shù)為2040W/mk，石墨為 40128 W/mk，)是非金屬中導(dǎo)熱最好的材料，僅次于 銀、銅、鋁，比Ha

34、sterlloy好。（2）具有低的線膨脹系數(shù)（26106/），是金屬的 1/21/4。（3）具有良好的耐腐蝕性，在空氣中400以下穩(wěn)定，除 強(qiáng)氧化性介質(zhì)（如王水、鉻酸、濃硫酸及鹵族元素） 外，可耐其它酸、堿、鹽及一切有機(jī)化合物的腐蝕， 其耐蝕程度隨石墨的種類(lèi)和浸漬劑的不同而異。（三）碳石墨（三）碳石墨 2021-11-2373（4）具有極好的自潤(rùn)滑性和低的摩檫系數(shù)，那是因?yàn)槭?和其它材料組對(duì)時(shí)，石墨轉(zhuǎn)移到其它材料表面，形成 石墨和石墨相對(duì)摩檫。石墨和金屬摩檫系數(shù)為 0.040.05，在全液潤(rùn)滑條件下，f=0.0080.01。因此它 的組對(duì)性能好。（5）石墨的抗拉強(qiáng)度較低，抗壓強(qiáng)度較高，屬脆性

35、材料。 由于硬度較低，被廣泛用作軟環(huán)，易于加工。 缺點(diǎn)是氣孔率大，一般在18%22%。實(shí)際應(yīng)用石墨都必須是浸漬過(guò)的，以堵塞氣孔，提高密封性。 2021-11-23742、石墨的種類(lèi) 石墨是采用焦炭粉和石墨粉，用瀝青作粘結(jié)劑，模壓成型，置于高溫中焙燒而成。根據(jù)所用原料和燒結(jié)溫度與時(shí)間的不同，可以制成不同物理機(jī)械性能的石墨。一種為碳素石墨，用M1表示，一種是電化石墨，用M2表示（材料組分不一樣，M2還需24002800高溫石墨化處理）。還有一種是樹(shù)脂碳石墨：燒結(jié)石墨粉碎后，用樹(shù)脂作粘結(jié)劑，混和后壓制燒結(jié)而成（M3）。 M1：質(zhì)硬而脆，導(dǎo)熱系數(shù)低，加工困難。 M2：質(zhì)軟，強(qiáng)度低，自潤(rùn)滑性好。 M3：

36、PV值不高，價(jià)格便宜，石化行業(yè)較少采用。 2021-11-23753、石墨浸漬劑種類(lèi) 一般浸漬后，成為不透氣制品，對(duì)導(dǎo)熱性無(wú)明顯影響，但強(qiáng)度、硬度有很大提高。常用浸漬劑有：環(huán)氧樹(shù)脂（H）、呋喃樹(shù)脂（K）、酚醛樹(shù)脂（F）、巴氏合金（B）、鋁合金（L）、銅合金（P）、銻合金（D）、銀合金（G）。F：耐酸性好 H：耐堿性好 K：酸堿都耐200 浸金屬：耐高溫 2021-11-23761、 金屬碳化物WC熔點(diǎn)非常高，要制成產(chǎn)品，用普通的冶煉方法行不通。通常把它制成粉末，混以熔點(diǎn)較低的金屬（Co、Ni等），壓制成型，高溫?zé)Y(jié)，較低熔點(diǎn)金屬熔化，將WC粘結(jié)成一個(gè)整體，制成硬質(zhì)合金。2、 硬質(zhì)合金具有以下優(yōu)

37、良性能：（1）硬度高HRA8794（洛氏硬度），耐磨粒磨損，是懸浮顆粒介質(zhì)的理想摩擦副。 附：布氏硬度附：布氏硬度HB、洛氏硬度洛氏硬度HRA(軟軟)、HRB(中中)、HRC(硬硬)、維氏硬度、維氏硬度HV比較比較 HRC HRA HRB HB HV 20 60.2 99 216 230 （2065） 7083.6 （60100） 99137 105237 檢測(cè)硬度由大到小檢測(cè)硬度由大到小 （四）硬質(zhì)合金（四）硬質(zhì)合金WC 2021-11-2377（2）抗彎強(qiáng)度高14002000N/mm2。（3）導(dǎo)熱系數(shù)高，線膨脹系數(shù)小(5106/左右)，耐高 溫600。（4）摩擦系數(shù)低，組對(duì)性能好。（5）較

38、好的耐腐蝕性，牌號(hào)不同，耐腐蝕性不同。 3、種類(lèi) （1）Co基硬質(zhì)合金：YG6、YG8、YG15，后面數(shù)字為Co的百分含量，Co多，硬度略下降。Co易氧化，不宜用于酸等腐蝕性介質(zhì)，但在一般溫度H2SO4.、沸點(diǎn)以下NaOH中可用。 2021-11-2378（2）耐蝕硬質(zhì)合金： WCNi：WYN8(8%CrNi)，強(qiáng)度為WC-Co的70-80%，硬度 小0.51HRA。 WC-Ni-Cr：W7(9%CrNi)，強(qiáng)度、硬度與WC-Co相當(dāng)。（3）鋼結(jié)硬質(zhì)合金 TiC合金鋼：GT35、R5、R8，耐HNO3、H2SO4、氨水， 不耐強(qiáng)堿、HCl、FeCl3液。 燒結(jié)成形后可進(jìn)行機(jī)械加工，然后再進(jìn)行熱

39、處理，可制作復(fù)雜零件，硬度稍差(HRC6065)，比重小，自潤(rùn)滑性好。 2021-11-2379 SiC是一種新型陶瓷，由于高密度成形技術(shù)的發(fā)展，80年代開(kāi)始，國(guó)外紛紛用它作高PV值的組對(duì)材料，是到目前為止發(fā)現(xiàn)的最好的摩擦副材料，具備各種優(yōu)良性能。重量輕，為WC的15，比強(qiáng)度高，摩擦系數(shù)小，硬度略高于硬質(zhì)合金，HRA9094，抗輻射性好，具有一定的自潤(rùn)滑性，組對(duì)性好，化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、熱傳導(dǎo)性都很優(yōu)異。在500以下，幾乎耐所有的酸和堿，除振動(dòng)沖擊大，或有顆粒介質(zhì)場(chǎng)合外，幾乎所有的硬質(zhì)合金都可用它取代，價(jià)格略比WC便宜。缺點(diǎn)：脆性材料，抗機(jī)械沖擊性稍差。 （五）（五）SiC陶瓷陶瓷2021-1

40、1-2380由于制造工藝不同，性能略有差異，目前主要有4種類(lèi)型：1、 反應(yīng)燒結(jié)SiC（SiCSi組成的致密燒結(jié)物）（-SiC粉石墨粉助熔劑）混和有機(jī)粘結(jié)劑壓制成型，放入Si粉坩鍋內(nèi)，在真空爐加熱16001800，生成-SiC。這種SiC由-SiC、-SiC、游離硅組成，由于游離Si和孔隙的存在，它不耐強(qiáng)堿和氧化性介質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)：收縮率小，耐熱沖擊性好，成本低，適于批量生產(chǎn)。2、常壓燒結(jié)SiC 采用超細(xì)SiC粉（粒度在0.10.2m），加適當(dāng)?shù)奶砑觿⒄辰Y(jié)劑壓制成型，然后在20002200的溫度下燒結(jié)而成。適用于數(shù)量少，規(guī)格品種多的密封環(huán)。致密度高達(dá)97%以上。 2021-11-23813、熱壓燒結(jié)

41、SiC 粒度1m的SiC粉，加上適當(dāng)?shù)奶砑觿?，裝入石墨模具內(nèi)，在20002100的熱壓爐內(nèi)加壓（3050MPa）制成。這是SiC中化學(xué)穩(wěn)定性最好的一種。（因?yàn)樵谘趸瘹夥障?，表面生成了一種SiO2保護(hù)膜，耐腐蝕性最好。）質(zhì)密度高達(dá)97%以上。4、氣相滲透SiC（又叫硅化石墨） 以石墨為基體，按最終產(chǎn)品形狀加工好后，導(dǎo)入Si源，采用化學(xué)氣相沉積法在18002200的高溫下反應(yīng)生成。，滲透層厚度可達(dá)1.5mm，成SiC表層，表層還有10%的石墨，具有氣體不滲透性，C、Si之間無(wú)明顯的邊界層。這種SiC既具有碳石墨優(yōu)點(diǎn)，又具有SiC特性，是一種很有前途的碳基復(fù)合材料。氣相滲透SiC與常壓燒結(jié)SiC組對(duì)

42、，可用于高速場(chǎng)合，即使處于半干摩擦工況條件下也不易產(chǎn)生卡滯與擦傷。 2021-11-23821、Al2O3 分為99瓷（99%Al2O3、1%MgO，HRA8590）和95瓷（94.5%Al2O3、2%SiO2、3%CaCO3、2%Cr2O3，HRA7882）。具有很好的耐蝕性，可以經(jīng)受各種酸類(lèi)、堿類(lèi)、鹽類(lèi)和各種有機(jī)溶劑及強(qiáng)氧化劑腐蝕。硬度高，僅次于金剛石和碳化硼，耐磨性好，機(jī)械強(qiáng)度和普通鑄鐵差不多，材料來(lái)源廣泛，制造工藝簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：質(zhì)脆，導(dǎo)熱性不好，耐熱沖擊性差。（Al2O3/ Al2O3組對(duì)不行，有產(chǎn)生靜電的危險(xiǎn)。）這種材料多用于外裝式耐腐蝕性機(jī)械密封中。2、Al2O3金屬陶瓷 在Al2

43、O3中添加少量金屬元素Fe、Cr、Ni等，以提高導(dǎo)熱率，降低脆性，但硬度和耐蝕性有所下降。主要用于批量較大的汽車(chē)?yán)鋮s水泵及潛水泵機(jī)械密封上。 （六）（六）Al2O3 陶瓷及其他陶瓷介紹陶瓷及其他陶瓷介紹2021-11-23833、Si3N4 耐蝕性很好，Si3N4/石墨組對(duì)性很好，而與填充玻纖PTFE組對(duì)時(shí)Si3N4的磨損大。（1）反映燒結(jié)Si3N4 素坯可以機(jī)械加工，能制成形狀復(fù)雜制品，經(jīng)二次氮化后尺寸變化率?。?.1%），抗沖擊性好，耐腐蝕。強(qiáng)度、硬度是Si3N4中最低的，（因內(nèi)部有1015%封閉氣孔）。較厚的制品不易燒結(jié)，有時(shí)會(huì)有“流硅”現(xiàn)象，僅適合PV值不高的場(chǎng)合。（2）熱壓Si3N4

44、 是Si3N4中性能最佳的材料，硬度高（HRA9192），致密性好，接近理論密度3.2g/cm3，耐磨性、耐蝕性優(yōu)良。但成本高，難以制作形狀復(fù)雜零件。 2021-11-2384（3）常壓燒結(jié)Si3N4性能接近熱壓Si3N4，成本高，燒結(jié)時(shí)收縮率大1520%，易引起燒結(jié)變形。（4）重?zé)Y(jié)Si3N4性能接近熱壓Si3N4，制造工藝復(fù)雜，成本較反應(yīng)燒結(jié)Si3N4高。 4、鉻剛玉陶瓷 在Al2O395瓷坯料中引入0.52%的Cr2O3，經(jīng)17001750高溫焙燒而成。（密度3.463.47，硬度HRA8487） 耐溫度急變性能好。（用48/3556的環(huán)，在20400范圍內(nèi)進(jìn)行25次冷循環(huán)處理后，用10

45、倍顯微鏡觀察未發(fā)現(xiàn)裂紋），硬度高，摩擦系數(shù)小，化學(xué)穩(wěn)定性好，與填充玻纖PTFE組對(duì)，用于耐腐蝕機(jī)械密封，效果極好。 2021-11-2385 5、碳化硼B(yǎng)4C陶瓷 化學(xué)穩(wěn)定性好，硬度HRA9496，僅次于金剛石，耐磨性能極為優(yōu)良。主要用于處理高濃度、磨蝕性介質(zhì)作摩擦副組對(duì)材料，特別適用于泥沙介質(zhì)。 缺點(diǎn)：加工困難（需熱壓成型工藝），成本高，熱抗震性也不太好。 6、噴涂陶瓷 用等離子技術(shù)在密封環(huán)端面或軸套表面噴上一層耐磨耐蝕涂層，一般為Cr2O3涂層，厚0.30.5mm。 硬度高、耐磨、耐蝕，但涂層內(nèi)部有410%的氣孔，還需進(jìn)行樹(shù)脂封孔處理（國(guó)外用先進(jìn)的重熔技術(shù)進(jìn)行封孔）。2021-11-238

46、6 其組對(duì)多為硬度低于70HS的石墨，其使用的PV值較低，使用溫度200，廣泛用于醋酸等介質(zhì)。從日本進(jìn)口的機(jī)械密封約有1/3采用這種組對(duì)。Al2O3也可作噴涂材料性能與Cr2O3相差不大。 2021-11-2387在密封環(huán)表面堆焊一層硬質(zhì)合金，以提高耐磨性、耐蝕性，且價(jià)格較低。國(guó)外命名為Stellite（司太立特），常用堆焊材料如下：（1）鉻基1 號(hào)電焊條TDCrC-1 HRC48-54 良好的耐汽蝕、耐 腐蝕性。氣焊絲SDCr-1 HRC48-54 良好的耐汽蝕、耐腐蝕性。（2）鈷基1號(hào)電焊條TDCoCr-1 HRC40-45 耐酸性好氣焊絲SDCoCr-1 HRC40-45 耐酸性好（3）

47、鈷基2號(hào)電焊條TDCoCr-2 HRC4448 耐高溫，在高溫下保持高硬度氣焊絲SDCoCr-2 HRC46-50 耐高溫，在高溫下保持高硬度 （七）表面堆焊硬質(zhì)合金（七）表面堆焊硬質(zhì)合金 2021-11-2388 以上堆焊雖具有一定的耐蝕性，但不耐強(qiáng)酸、熱堿的腐蝕。硬度不算高且不均勻，抗熱裂能力較差，且堆焊工藝要求較高，不宜用于帶顆粒介質(zhì)的密封和高速機(jī)械密封，在泵用機(jī)械密封中已很少采用，但在PV值不高的釜用機(jī)械密封中仍然占有重要地位。 2021-11-23891、 鑄鐵類(lèi)（1）普通灰口鑄鐵（HT200、HT250）：耐磨性、導(dǎo)熱性優(yōu)于堆焊硬質(zhì)合金；耐蝕性差，只能用于中性介質(zhì)和PV值不高的場(chǎng)合

48、。（2）球墨鑄鐵（QT600-3、QT700-2：）耐磨性、導(dǎo)熱性優(yōu)于堆焊硬質(zhì)合金；耐蝕性差，只能用于中性介質(zhì)和PV值不高的場(chǎng)合。（3）高硅耐蝕鑄鐵：表面有SiO2保護(hù)膜，是優(yōu)良耐酸材料。耐各種濃度H2SO4、HNO3、有機(jī)酸、酸性鹽，不耐強(qiáng)堿、鹽酸、氫氟酸、FeCl3熱溶液。（4）高鎳鑄鐵Ni-Resist：（同上） （八）作摩擦副的金屬材料（八）作摩擦副的金屬材料 2021-11-23901、 合金鋼（用于弱腐蝕介質(zhì)）（1）3Cr13、4Cr13、9Cr18（2）高速工具鋼、軸承鋼2、 銅合金 青銅SQSn6-6-3、SQSn10-1：具有良好的導(dǎo)熱性、耐磨性、加工性、對(duì)硬質(zhì)材料的相溶性，

49、但質(zhì)軟，耐腐蝕性差。適用于油、鹽類(lèi)、醇、脂肪酸、海水中介質(zhì)。不適用于乙烯、芳烴等介質(zhì)。 2021-11-23911、 聚四氟乙烯特點(diǎn)（用作輔助密封圈） （1）耐腐蝕性好，幾乎能耐所有的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化 劑的腐蝕。目前發(fā)現(xiàn)的只有熔融堿金屬（或它的氨溶液）、元素氟及ClF3在高溫下與它要起反應(yīng)。 （2）使用溫度范圍廣（180260），耐水性、耐老化性、不燃性、韌性及加工性都很好。 （3）它是一種極好的減磨、自潤(rùn)滑材料（其分子結(jié)構(gòu)決定了表面分子易滾動(dòng)和滑動(dòng)，與其他材料對(duì)磨時(shí)，分子首先向?qū)δゲ牧限D(zhuǎn)移，形成0.020.03m的薄膜），摩擦系數(shù)低0.040.12。 （4）具有奇特的冷流行：即在負(fù)荷作用下

50、，發(fā)生蠕變。 （5）線膨脹系數(shù)大50150106/（20015） （九）填充聚四氟乙烯（九）填充聚四氟乙烯2021-11-2392150530106/（1530） 120590106/（30300） （6）導(dǎo)熱系數(shù)?。?.244w/m.k），與金屬相差300多倍。 填充聚四氟乙烯的組對(duì) 特點(diǎn) 填20%玻纖PTFE/鉻剛玉陶瓷 在稀硫酸中運(yùn)用最佳 填20%玻纖PTFE/Si3N4 Si3N4磨損大 填20%碳纖維PTFE/多種陶瓷 搪瓷釜212機(jī)封首選材料 填15%玻纖、5%碳PTFE/Al2O3 強(qiáng)腐蝕介質(zhì) 填15%聚苯、3%碳PTFE/Al2O3 氯氣泵 填15%Ti白粉、5%玻纖PTFE/

51、SiC 硫酸、硝酸介質(zhì) 填玻纖可運(yùn)用于醫(yī)藥、食品機(jī)械 2021-11-23932、填充聚四氟乙烯（用作摩擦副） 為了克服聚四氟乙烯的不足，往往在其間加入各種添加劑，以改善其性能。常常加入1020%的石墨、玻纖、青銅粉、SiO2、MoS2等，可改善導(dǎo)熱性，減小線脹系數(shù)，其它性能也得到改善，但耐蝕性略有下降。 2021-11-23941、良好的彈性，硬度合適且壓縮永久變形小。2、耐高低溫的老化性能好。3、耐介質(zhì)腐蝕、溶解、熔脹、溶縮、硬化。4、較小的摩擦系數(shù)，耐磨耗，有一定的抗撕裂強(qiáng)度。5、來(lái)源方便，成本低廉。 （十）輔助密封圈材料要求（十）輔助密封圈材料要求 2021-11-23951、丁腈橡膠

52、（NBR）（40120）它是丁二烯和丙烯腈的共聚物。常用的丙烯腈含量為40%（丁腈40），耐油，抗老化性良好，并且又耐熱、耐磨、耐一定腐蝕。廣泛用于接觸汽油及其他油類(lèi)設(shè)備，也耐堿、非氧化性稀酸，不耐氧化性酸（如硝酸、鉻酸）、芳烴、酯、酮、醚、鹵代烴等。煉油廠凝縮油中由于含有芳烴等介質(zhì)，故不適用。低溫下也不宜采用。2、氟橡膠（FPM）（20250）它是含氟的高聚合物，目前由三個(gè)品種：FPM2301（2311）：具有優(yōu)異的耐強(qiáng)酸性能。FPM2602（2641）：耐熱性能、耐溶劑性能優(yōu)于FPM2301，但工藝性能較差。（十一）合成橡膠（十一）合成橡膠 2021-11-2396 FPM2461（246

53、）：耐熱、耐溶劑性能比FPM2602還要好。 目前一般都用FPM2602，可以在250以下長(zhǎng)期使用，300以下短期使用。耐蝕性是橡膠中最好的，但低溫性能差，價(jià)格貴。不宜在酮類(lèi)、酯類(lèi)溶液中使用，壓縮永久變形大。3、硅橡膠（MVQ） 由二甲基硅氧烷與其他有機(jī)硅單體聚合而成。 具有很寬使用范圍（100350），在200300下可長(zhǎng)期使用，無(wú)毒無(wú)味，主要用于高、低溫下的動(dòng)植物油、礦物油、氧、弱酸、弱堿等。缺點(diǎn)：強(qiáng)度低，不耐磨，價(jià)格高。2021-11-23974、乙丙橡膠（40150） 乙烯與丙烯聚合而成。特別能耐磷酸酯系液壓油、酮、醇溶液和酸、堿，同時(shí)耐高壓水蒸汽，耐侯性、耐臭氧性好。但在礦物油和二酯

54、系潤(rùn)滑油中膨脹大，不宜使用。5、氯醇橡膠（30130） 耐熱油、耐空氣老化、低溫彈性好、耐磨性稍差，主要用于冷凍機(jī)介質(zhì)為氟里昂的機(jī)械密封。 2021-11-2398屬于純石墨，無(wú)任何粘結(jié)材料。1、耐溫性好，在非氧化性介質(zhì)2001600、氧化性介質(zhì) 400以下可以使用。2、耐腐蝕性優(yōu)良，對(duì)一般化學(xué)溶劑、石油產(chǎn)品、酯類(lèi)、蒸 汽和還原性介質(zhì)均保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性。3、良好的柔性、回彈性、氣密性、耐輻照性、自潤(rùn)滑性。4、強(qiáng)度差。 在高溫機(jī)械密封（金屬波紋管機(jī)械密封）中，它是最好 的材料。 （十二）柔性石墨（也稱膨脹石墨）（十二）柔性石墨（也稱膨脹石墨） 2021-11-23991、彈簧材料 要有足夠的

55、強(qiáng)度，耐介質(zhì)腐蝕，在工作溫度下長(zhǎng)期使用剛度不衰減或衰減很少。常用材料有1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti（耐腐蝕、耐高低溫）、0Cr17Ni8Al、0Cr15Ni7Mo2Al（耐腐蝕、耐低溫、耐高溫不失彈性、又可熱處理）、Ni66Cu3Fe（Monel）（強(qiáng)腐蝕介質(zhì)：如氫氟酸）、Ni76Cr16Fe8（Inconel）（耐高溫和強(qiáng)腐蝕）、Hasterlloy（耐強(qiáng)腐蝕）等一般根據(jù)腐蝕手冊(cè)選取。（十三）彈性元件材料（十三）彈性元件材料2021-11-23100（1）AM350沉淀硬化不銹鋼（我國(guó)可用0Cr17Ni7Al、 0Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni4Cu4Nb（鈮）

56、代替），使用溫度 315，低溫易碎裂，廣泛用于煉油廠。（2）Inconel718鎳基高溫合金：更耐蝕，在石油化工部門(mén) 廣泛應(yīng)用。（3）Hasterlloy c2762021-11-231011、鑲嵌環(huán)座3Cr13（線脹系數(shù)11.5106/）、1Cr18Ni9Ti（線脹系數(shù)17.2106/）、Cr18Ni12Mo2Ti（線脹系數(shù)16.7106/），使用溫度200。Capenter42（相當(dāng)于我國(guó)的4J42，含Ni42%的Fe-Ni合金，線脹系數(shù)5106/）使用溫度超過(guò)400。鈦材（線脹系數(shù)89106/）耐蝕性好。2、其它材料常用鉻鋼、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti等，根據(jù)介質(zhì)腐

57、蝕情況選取。 1Cr13和3Cr13都屬于馬氏體不銹鋼，由于含鉻13%，能在陽(yáng)極區(qū)域基體表面形成一層副鉻的氧化物保護(hù)膜， （十四）機(jī)械密封中基體材料（十四）機(jī)械密封中基體材料2021-11-23102 這層膜會(huì)阻礙陽(yáng)極區(qū)域的反應(yīng)并增加電極電位致使基體電化學(xué)腐蝕過(guò)程減緩，從而獲得一定的耐蝕性。由于鈍化在氧化環(huán)境下才能產(chǎn)生，所以它們主要在氧化性介質(zhì)中才是不銹的。1Cr13實(shí)際應(yīng)用都是在調(diào)質(zhì)狀態(tài)組織為回火索氏體情況下使用的，3Cr13可以通過(guò)高溫淬火后低溫回火得到回火馬氏體，其硬度達(dá)HRC5864,可作摩擦副。 1Cr18Ni9Ti屬于奧氏體型不銹鋼，其強(qiáng)度、硬度（HB135）均很低，無(wú)磁性，其塑性

58、、韌性及耐蝕性均較Cr13型不銹鋼好。其中含約18%的鉻的主要作用是產(chǎn)生鈍化，提高陽(yáng)極電極電位；含約9%的鎳的主要作用是降低馬氏體形成溫度，使鋼在室溫時(shí)獲得單相奧氏體組織。鋼中加鈦的目的是為了抑制在晶界上析出（Cr，F(xiàn)e）23C6碳化物，消除晶間腐蝕傾向。Cr18Ni12Mo2Ti由于加入了2%的鉬，其耐蝕性比1Cr18Ni9Ti更好，特別是在非氧化性酸和熱的有機(jī)酸、氯化物中的耐蝕性要比鉻鎳不銹鋼好得多，抗孔蝕的能力也較好。 2021-11-23103PLAN 01 正向直通自沖洗正向直通自沖洗適用于常溫、清潔流體適用于常溫、清潔流體作用：帶走端面摩擦熱作用：帶走端面摩擦熱2021-11-23

59、104PLAN 02 封閉式密封腔封閉式密封腔適用于常溫、清潔流體適用于常溫、清潔流體作用：布置簡(jiǎn)單，一般密封腔作用：布置簡(jiǎn)單，一般密封腔帶冷卻夾套帶冷卻夾套2021-11-23105PLAN 11 正向旁通自沖洗正向旁通自沖洗適用于常溫、清潔流體，單端適用于常溫、清潔流體，單端面密封的首選系統(tǒng)面密封的首選系統(tǒng)作用：帶走端面摩擦熱，防止作用：帶走端面摩擦熱，防止腔內(nèi)介質(zhì)汽化腔內(nèi)介質(zhì)汽化2021-11-23106PLAN 12 帶過(guò)濾器正向旁通自帶過(guò)濾器正向旁通自沖洗沖洗可用于含雜質(zhì)的物料可用于含雜質(zhì)的物料作用：帶走端面摩擦熱，防止作用：帶走端面摩擦熱，防止腔內(nèi)介質(zhì)汽化腔內(nèi)介質(zhì)汽化2021-11

60、-23107PLAN 13 反向旁通自沖洗反向旁通自沖洗適用于常溫清潔流體，單端面適用于常溫清潔流體，單端面密封，立式泵、高速泵密封，立式泵、高速泵作用：帶走端面摩擦熱，排出作用：帶走端面摩擦熱，排出腔內(nèi)氣體腔內(nèi)氣體2021-11-23108PLAN 14 兩向旁通自沖洗兩向旁通自沖洗2021-11-23109PLAN 21 帶換熱器正向自沖洗帶換熱器正向自沖洗2021-11-23110PLAN 21 帶換熱器正向自沖洗帶換熱器正向自沖洗適用于：較高溫度，易結(jié)焦、聚合、潤(rùn)滑性不好適用于：較高溫度，易結(jié)焦、聚合、潤(rùn)滑性不好的流體，單端面密封的流體，單端面密封作用：降低腔內(nèi)溫度，保持密封腔壓力作用