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金属垫片 高温压缩及回弹性能
点击次数:1322 发布时间:2017-04-20

垫片的回弹能力i高温下垫片发生蠕变松弛导致垫片应力下降;高温下垫片材质发生老化。因而,与常温密封相比,高温密封要困难得多。     要保证高温下所用垫片的长期密封性能,仅靠常温试验数据是不够的,建立能模拟实际工况的高温试验装置,进而对垫片热态力学性能和高温工况条件下的密封性能进行长期、系统试验研究就显得十分必要。    金属垫片 高温压缩及回弹性能     和常温条件一样,垫片高温压缩及回弹性能通过试验测定,以不锈钢柔性金属缠绕垫片 的试验为例,选定五个温度等级分别为l5、150、300、400、500。C,在恒定的试验温度下,垫片应力由较低到高逐级加载,选定的垫片应力等级分别为40、55、70、85 MPa,可以得到不同温度等级下垫片应力和变形量之间的关系。     试验温度为500℃时垫片的压缩一回弹曲线,显示出垫片的塑:陛变形量DG随压紧应力SG的增大而增大,压缩曲线和回弹曲线均非直线且不重合,具有非线性和非保守性。各应力等级下的压缩曲线形状较为相似,并且比较靠近,回弹曲线近似平行。     垫片应力等级为85 MPa时,不同温度下的压缩一回弹曲线。同一温度不同应力等级下的压缩曲线采用分段截取的方法组合而成,回弹曲线则为zui高应力等级下的曲线。由图可知:温度越高,回弹曲线越陡,这说明随着温度的升高,垫片回弹毹力会逐渐下降。        

垫片压紧应力SG和温度T是影响垫片压缩回弹性能的重要因素。垫片压紧应力越大,则垫片的变形量越大;不同温度下压缩和回弹时的弹性模量不同,温度上升,其回弹量减小。高温下材料的屈服限降低、塑性变形量增大、蠕变加剧,回弹性能下降。实际工况下,如果垫片回弹量小到不足以补偿介质压力、温度和法兰附加载荷引起的密封面的分离时,可能导致泄漏率的增大,甚至不能保证连接系统的紧密性要求,这也是高温工况下连接容易泄漏的重要原因之一蠕变性能室温下,

多数垫片材料没有大的蠕变,但随着温度的升高(超过l00℃),除了大多数金属垫片外,蠕变变得严重。例如在相同的载荷下,石棉橡胶垫片200。C的蠕变达到室温下的3.5倍。由于高温工况下垫片蠕变引起连接系统中各受力元件的应力松弛,从而导致连接系统密封失效。高温蠕变松弛特性可通过试验获得其变化规律。不锈钢柔性金属缠绕垫片蠕变性能试验曲线(垫片应力为70 MPa、试验温度分别为l0、150、300、400、500。C)。由图可知,温度越高,蠕变量越大。试验刚开始时,蠕变变形量较大,经过l0~20 rain,变化趋于缓慢。

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