電解一車間機(jī)械密封基礎(chǔ)知識(shí)(一)

1、機(jī)械密封的基礎(chǔ)知識(shí)（一）機(jī)械密封的基礎(chǔ)知識(shí)（一） 序序 言言 機(jī)械密封最早于1885年在英國發(fā)明并獲得專利，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)械密封的專業(yè)公司（英國的Crane公司、德國的Pacific公司等）。 我國在20世紀(jì)60年代才相繼出現(xiàn)研究和生產(chǎn)機(jī)械密封的專業(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，性能接近國外產(chǎn)品。目前國內(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

2、密封具有性能好、使用壽命長、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。 一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理二、機(jī)械密封的基本零件二、機(jī)械密封的基本零件三、機(jī)械密封用材料三、機(jī)械密封用材料四、機(jī)械密封的安裝和使用四、機(jī)械密封的安裝和使用五、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)五、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)六、機(jī)械密封性能的影響因素六、機(jī)械密封性能的影響因素七、典型泵的密封七、典型泵的密封八、機(jī)械密封故障分析八、機(jī)械密封故障分析九、補(bǔ)充內(nèi)容九、補(bǔ)充內(nèi)容一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理（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（六）旋轉(zhuǎn)式和

3、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）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）動(dòng)環(huán)（旋轉(zhuǎn)環(huán)）（六）靜環(huán)（不旋轉(zhuǎn)）（七）密封環(huán)的種類（八）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（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三、機(jī)械密封用材料三、機(jī)械密封用材料

4、（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）泵的抽空和汽蝕四、機(jī)械密封的安裝和使用四、機(jī)械密封的安裝和使用2022-3-259一、機(jī)械密封原理一、（一）定義（圖（一）定義（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)銷泄漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)1泄漏點(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2022-3-2510 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)

5、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、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，成為了主要的軸密封方式，又叫端面密封。） 在國家有關(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)，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。 2022-3-25111、 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）

6、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2022-3-2512 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)密封圈，依靠密封圈的過盈量實(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，依靠密封圈的過盈量實(shí)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13一、機(jī)械密

7、封機(jī)理一、（一）示意圖（圖（一）示意圖（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)銷泄漏點(diǎn)泄漏點(diǎn)1泄漏點(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2022-3-25143、 原理 通過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。 2、

8、 傳動(dòng)關(guān)系軸或軸套緊固螺釘彈簧座彈簧補(bǔ)償環(huán)壓蓋防轉(zhuǎn)銷非補(bǔ)償環(huán)2022-3-2515 通過沖洗、冷卻、過濾、分離等方式進(jìn)行冷卻和潤滑，從而改善密封的工作環(huán)境，減少密封的泄漏量，延長使用壽命。應(yīng)當(dāng)把它看作機(jī)械密封的組成部分。 （四）輔助設(shè)施2022-3-25161、 按使用使用條件分類（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

9、封外流式、內(nèi)流式密封（五）機(jī)械密封的種類2022-3-2517（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（圖1-2） 182022-3-2519（七）內(nèi)裝式和外裝式機(jī)械密封（圖1-3）2022-3-2520（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。 （用于低壓、腐蝕性強(qiáng)的場合） 2022-3-2521（一般和

10、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2022-3-2522（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)速的場合。 （九）多彈簧和單彈簧機(jī)械密封2022-3-2523（1）平衡型：載荷系數(shù)K1.0 （用于高壓場合）（2）非平衡型：載荷系數(shù)K1.0 （用于普通壓力場合） （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)

11、補(bǔ)償環(huán)的有效作用A面積與端面面積S之比。K=A/S 2022-3-2524（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25 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：堵封、潤滑、冷卻，選潔凈、潤滑性好的封液介質(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（圖1-4）262022-3-2527 兩套密封沿同一方向布置，密封腔壓力

12、逐級(jí)降低用于高壓場合。 （十三）串聯(lián)式機(jī)械密封（圖1-5）2022-3-2528 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29 將機(jī)械密封、軸套、壓蓋組合成一個(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） （十五）集裝式機(jī)械密封（圖1-6）30二、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

13、，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。31 （3）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)，良好的自潤滑性，材料與介質(zhì)有 很好的浸潤性短時(shí)間干摩擦，不損傷端面。 （5）易加工，材料成本低32（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

14、）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13mm以免摩擦 （二）摩擦副匹配要考慮的因素2022-3-2533（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） 密封端面寬度3

15、4 寬系列用于組對(duì)性能好（如YG6/M106K、SiC/M106K）、工況條件好的場合 窄系列用于組對(duì)性能欠佳（如YG6/YG6、YG6/青銅）、飽和蒸氣壓高、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1.52.02.02.53.03.02022-3-2535（）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

16、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)的主要技術(shù)要求2022-3-2536非補(bǔ)償動(dòng)環(huán)（只旋轉(zhuǎn)，不能補(bǔ)償，其后無彈性元件。)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。 （五）動(dòng)環(huán)（旋轉(zhuǎn)環(huán)） 37 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。 補(bǔ)償靜

17、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。 （六）靜環(huán)(不旋轉(zhuǎn))38 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 （七）密封環(huán)的種類2022-3-2539（八）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。2022-3-2540四、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

18、）/（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)良的耐磨性、自潤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）材料來源方便，易加工，成本低廉。 2022-3-2541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 2022-3-25421、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

19、金屬中導(dǎo)熱最好的材料，僅次于 銀、銅、鋁，比Hasterlloy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和浸漬劑的不同而異。（三）碳石墨 2022-3-2543（4）具有極好的自潤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，在全液潤滑條件下，f=0.0080.01。因此它 的組對(duì)性能好。（5）石墨的

20、抗拉強(qiáng)度較低，抗壓強(qiáng)度較高，屬脆性材料。 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的，以堵塞氣孔，提高密封性。 2022-3-25442、石墨的種類 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）。還有一種是樹脂碳石墨：燒結(jié)石墨粉碎后，用樹脂作粘結(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)

21、軟，強(qiáng)度低，自潤滑性好。 M3：PV值不高，價(jià)格便宜，石化行業(yè)較少采用。 2022-3-25453、石墨浸漬劑種類 一般浸漬后，成為不透氣制品，對(duì)導(dǎo)熱性無明顯影響，但強(qiáng)度、硬度有很大提高。常用浸漬劑有：環(huán)氧樹脂（H）、呋喃樹脂（K）、酚醛樹脂（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 2022-3-25461、 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

22、金。2、 硬質(zhì)合金具有以下優(yōu)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 檢測硬度由大到小檢測硬度由大到小 （四）硬質(zhì)合金WC 2022-3-2547（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

23、好。（5）較好的耐腐蝕性，牌號(hào)不同，耐腐蝕性不同。 3、種類 （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。 2022-3-2548（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

24、后再進(jìn)行熱處理，可制作復(fù)雜零件，硬度稍差(HRC6065)，比重小，自潤滑性好。 2022-3-2549 SiC是一種新型陶瓷，由于高密度成形技術(shù)的發(fā)展，80年代開始，國外紛紛用它作高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）SiC陶瓷2022-3-

25、25501、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、堿類、鹽類和各種有機(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，材料來源廣泛，制造工藝簡單。 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Al2O3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

26、下降。主要用于批量較大的汽車?yán)鋮s水泵及潛水泵機(jī)械密封上。 （六）Al2O3 陶瓷及其他陶瓷介紹2022-3-25513、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值不高的場合。（2）熱壓Si3N4 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

27、性優(yōu)良。但成本高，難以制作形狀復(fù)雜零件。 2022-3-2552（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

28、。 2022-3-2553 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)行樹脂封孔處理（國外用先進(jìn)的重熔技術(shù)進(jìn)行封孔）。2022-3-2554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。國外命名為Stellite（司太立特），常用堆焊材

29、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）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 2022-3-2555 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

30、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。 2022-3-25561、 鑄鐵類（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值不高的場合。（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 202

31、2-3-25571、 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，但質(zhì)軟，耐腐蝕性差。適用于油、鹽類、醇、脂肪酸、海水中介質(zhì)。不適用于乙烯、芳烴等介質(zhì)。 2022-3-25581、 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。

32、（3）它是一種極好的減磨、自潤滑材料（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，發(fā)生蠕變。 （5）線膨脹系數(shù)大50150106/（20015） （九）填充聚四氟乙烯2022-3-2559150530106/（1530） 120590106/（30300） （6）導(dǎo)熱系數(shù)小（0.244w/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2

33、0%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/SiC 硫酸、硝酸介質(zhì) 填玻纖可運(yùn)用于醫(yī)藥、食品機(jī)械 2022-3-25602、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。 2022-3-25611、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

34、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、來源方便，成本低廉。 （十）輔助密封圈材料要求 四、機(jī)械密封的安裝和使用 2022-3-2563（一）安裝機(jī)封的泵的技術(shù)要求 1 轉(zhuǎn)子部分（1）軸徑向跳動(dòng)0.030.05mm轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)：葉輪口環(huán)0.060.10軸套等部位0.040.06(小直徑對(duì)小值，大直徑對(duì)大值)（2）葉輪應(yīng)找靜平衡,在3000r/min工作的葉輪,不平衡量應(yīng)小于下表規(guī)定 葉輪外徑mm 200 201300 301400 401500 不平衡量g cm 3 5 8 10 2022-3-2564（3）屬于下列情況之一者還需檢查轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡單級(jí)泵的葉輪直徑超過300mm兩級(jí)泵的葉輪直徑超過250mm允許剩余不平衡量可用下式計(jì)算剩余不平衡量：max=635w/n W：軸頸的質(zhì)量Kg n：泵轉(zhuǎn)速r/min（4）對(duì)于彈性柱銷式及其他用鑄鐵制造的聯(lián)軸器，當(dāng)直徑超過125而總長度超過300mm時(shí)也需進(jìn)行動(dòng)平衡校驗(yàn)，允許剩余不平衡值仍用上式計(jì)算，式中w應(yīng)為聯(lián)軸器的質(zhì)量。2022-3-2565（二）安裝密封前要了解泵及介質(zhì)情況 1、泵型號(hào)及結(jié)構(gòu)、支承方式(懸臂或雙支承)、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及泵安裝方面的情況。2、泵內(nèi)介質(zhì)性質(zhì)：