机械密封用碳石墨材料泄漏的原因分析

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1、机械密封用碳石墨材料泄漏的原因分析   碳石墨有几十种可供选用，其性质各异。必须了解各种碳的牌号、性能以及供货来源，合理选用。以下介绍一些失效型式及如何选用这类材料。    1.高磨损，目前，在选材时普遍存在着一种倾向，即无论何种工况一律采用硬质碳石墨，认为硬度越高越耐磨。然而，在有些工况下却并非如此。例如，对介质的润滑性差，或无润滑性，或易产生干摩擦的场合，如轻烃介质，使用硬质的M106K磨损较大，而采用软质的高纯电化石墨磨损小，这是因为软质石墨具有优良的低摩擦性能。它是由石墨晶体构成，自润滑性能好，运转期间有一层极薄的石墨膜向对偶件表面

2、转移，使摩擦面得到润滑，摩擦系数下降，磨损减小。      当组队材料为喷涂陶瓷时，以选用中等硬度的石墨为宜。若介质中固体颗粒含量超过5%时，碳石墨不宜作为单端面密封的组队材料，也不宜作为串联布置中的主密封环。否则密封件也会出现高磨损。    2.泡疤，在热油泵中，常会发现机械密封的碳环端面上出现凹坑、疤块。这是在选用碳石墨材料时，没有充分研究浸渍物与碳石墨材料结合的结合温度。随浸渍物的不同，碳石墨密封件的适用温度范围也就不同。例如，浸酚醛树脂石墨，当使用温度超过180摄氏度时，树脂会分解形成硬粒和析出挥发物，形成疤痕，从而极大的增加摩擦力

3、，使表面损伤度，对降低摩擦热造成的温升是有效的。所以，适当减小碳石墨环摩擦宽度，有利于防止泡疤的发生。质量差的碳石墨环，因内部气孔较多，使用中气孔膨胀，将碳微粒及树脂挥发物吹出而形成泡疤。停机时将引起密封端面粘着。因此，高温工况推荐用浸铜或浸锑石墨。摩擦热损伤引起机械密封端面泄漏的原因分析   摩擦热损伤引起机械密封端面泄漏的原因分析   非正常的摩擦热损伤也是机械密封失效的原因之一。轴（或轴套）、压盖、密封腔和密封件都会因非正常的过热而损伤。摩擦热损伤可以从摩擦痕迹和颜色来判断。随着温升金属要改变颜色，例如不锈钢的颜色：淡黄色约370摄氏

4、度、兰色约590摄氏度、墨色约648摄氏度。在一些泵中，出现非正常的过热原因有：轴的偏斜过大使泵的喉口与轴产生摩擦；无定位导向的压盖与泵轴（或轴套）相互摩擦；固定螺钉松脱与密封腔摩擦；压盖垫片滑移接触旋转环等。    非正常的摩擦所产生大量热完全能熔融聚四氟乙烯V形圈或使橡胶O形圈焦化。    造成非正常的摩擦发热的原因还有：无密封驱动件的磨损、断裂或腐蚀引起机械密封泄漏密封驱动件的磨损、断裂或腐蚀引起机械密封泄漏   传动销、传动螺钉、凸缘、拨叉甚至单只的大弹簧都能用来传递转矩、驱动密封件旋转。振动或安装位置偏斜，不同心等，都会使传动件磨

5、损、弯曲甚至损坏。机械密封使用的固定螺钉不能用硬化后的材料制作。检查磨损时，首先要检查传动连接点，可以在销子、槽口、凸缘、拨叉上寻找磨损痕迹。传动销或传动槽的磨损是由于粘合-滑动作用而引起的。如果两个端面在瞬间粘合在一起，这时由于旋转环不平滑旋转，旋转时会产生跳动，传动销将承受很大的应力。开停车频繁或受力过大时，传动销也容易折断，使密封突然失效。润滑不良也会产生粘合-滑动作用； 机械密封用镍铬基硬质合金的介绍   机械密封用镍铬基硬质合金的介绍    镍铬基硬质合金系改善以碳化钨为主的硬质合金耐化学侵蚀性能，可以通过三种途径：降低粘结金属钴

6、的含量；选择耐磨蚀的粘结金属或合金以替代钴，如Ni、Ni-Cr，Ni-Cr-Co，Ni-Mo、Pt合金等；添加TiC、TaC等耐蚀碳化物，以提高硬质相的耐蚀性。    我国新研制的YWN8和W7即属于镍基、镍铬基硬质合金，亦称耐蚀硬质合金。    引进的机械密封硬质合金环中有不少是耐腐蚀硬质合金材料。经分析测试，其中含有低钴细颗粒WC(Co<1%)的耐磨硬质合金，由于含钴量小，因此只能采用热压工艺。热压硬质合金不仅成本高，而且形状复杂的制品还难以成型。    用Ni代替Co作为粘结金属，虽然可以改善金属的耐蚀性能，但其强度仅为WC+Co的7

7、0%～80%，硬度比WC+Co低0.5～1HRA，而WC+Ni-Cr合金具有很好的抗腐蚀性能，其强度和硬度可与WC+Co想媲美，并且具有无磁性的独特性能。实践证明：当WC/Cr+Ni为0.015%～0.15%(wt)时，合金能抗酸碱的腐蚀。W7硬质合金即属于这类材料。    通过对引进的硬质合金密封环分析，发现其材料大都含有TaC或TiC。添加TaC、TiC会使合金的多种性能得到改善，尤其添加TaC能抑制碳化机械密封的研磨与抛光加工介绍   机械密封的研磨与抛光加工介绍    1.研磨与抛光要素，为了获得良好的表面加工质量，必须根据密封环的

8、材质和硬度，使用特定的磨具，选择合适的磨料与适宜的磨液，并按一定的比例配制成研磨剂。    研磨常用的磨料有碳化硅、碳化硼、人造金刚石粉等。人造金刚石粉、碳化硼多用于硬度高于HR