機(jī)械密封的腐蝕與防護(hù)方法機(jī)械密封出現(xiàn)故障的機(jī)會(huì)較多，比例較大，常見的損壞形式可分為腐蝕損壞、熱損壞和機(jī)械損壞三種，由于機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)形式和千差萬別的工作環(huán)境，其腐蝕形態(tài)也存在多樣性的特點(diǎn)。1.金屬環(huán)腐蝕(1)表面均勻腐蝕如果金屬環(huán)表面接觸腐蝕介質(zhì)，而金屬本身又不耐腐蝕，就會(huì)產(chǎn)生表面腐蝕，其現(xiàn)象是泄漏、早期磨損、破壞、發(fā)聲等。金屬表面均勻腐蝕有成膜和無膜兩種形態(tài)，無膜的金屬腐蝕很危險(xiǎn)，腐蝕過程以一定的速度進(jìn)行，這主要是選材錯(cuò)誤造成的。成膜的腐蝕，其鈍化膜通常具有保護(hù)作用的特性，但金屬密封環(huán)所用材料，如不銹鋼、鈷、鉻合金等其表面的鈍化膜在端面摩擦中破壞，在缺氧條件下新膜很難生成，使電偶腐蝕加劇。(2)應(yīng)力腐蝕破裂金屬在腐蝕和拉應(yīng)力的同時(shí)作用下，首先在薄弱區(qū)產(chǎn)生裂縫，進(jìn)而向縱深發(fā)展，產(chǎn)生破裂，稱為應(yīng)力腐蝕破裂。選用堆焊硬質(zhì)合金及鑄鐵、碳化鎢、碳化鈦等密封環(huán)，容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕破裂。密封環(huán)裂紋一般是徑向發(fā)散型的，可以是一條或多條。這些裂縫溝通了整個(gè)密封端面，加速了端面的磨損，使泄漏量增加。根據(jù)斷裂力學(xué)的觀念，材料內(nèi)部原始裂紋的應(yīng)力場強(qiáng)因子K1=yσ1a(y—系數(shù))。在開始時(shí)由于應(yīng)力σ1小于臨界應(yīng)力σc，a小于臨界裂紋ac，所以腐蝕作用時(shí)，由于原始裂紋a的腐蝕擴(kuò)展，導(dǎo)致K1的。當(dāng)經(jīng)過一段時(shí)間后a=ac及K1=K1c時(shí)，斷裂就發(fā)生了，只有當(dāng)原始裂紋a足夠小，以致于K1＜K1c(應(yīng)力腐蝕破裂)時(shí)，材料不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂。①應(yīng)力的存在。如果堆焊或加工中，殘余應(yīng)力、旋轉(zhuǎn)離心力、摩擦熱應(yīng)力，引起金屬環(huán)應(yīng)力σ1大于σ2c，應(yīng)力破壞就很難避免。②材料。金屬密封環(huán)材料強(qiáng)度、硬度指標(biāo)越高，K1c 越低，材料內(nèi)氣孔、夾渣、裂紋越多越長，越易發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂。一般K1(應(yīng)力腐蝕破裂)=(1/2-1/5)K1c，且隨材料強(qiáng)度級(jí)別的提高，K1(應(yīng)力腐蝕破裂)/K1c的比值下降。③磨損。構(gòu)件表面越光，應(yīng)力腐蝕破裂敏感性越低。端面磨損使金屬表面鈍化膜破壞，光潔度降低，促使應(yīng)力腐蝕破裂的發(fā)生。④介質(zhì)。應(yīng)力腐蝕破裂，只發(fā)生于一些特定的“材料—環(huán)境”體系。例如“奧氏體不銹鋼—cl”、“碳鋼—NO3”。⑤溫度。溫度越高，氫擴(kuò)散越快，應(yīng)力腐蝕破裂加快。密封環(huán)端面劇烈摩擦，如果端面比壓過大，表面光潔度低，冷卻不夠，表面潤滑不好，摩擦熱則加速應(yīng)力腐蝕破裂的進(jìn)行。波紋管型機(jī)械密封的分類波紋管材料有金屬、聚四氟乙烯、橡膠等，分別稱為金屬、聚四氟乙烯和橡膠波紋管型機(jī)械密封。波紋管型密封在軸上沒有相對滑動(dòng)，對軸無磨損，跟隨性好，適用范圍廣。金屬波紋管與焊接金屬波紋管和液壓成型波紋管，其本身能代替彈性元件，耐蝕性好，可在高、低溫下使用。聚四氟乙烯耐蝕性好，可用于各種腐蝕介質(zhì)中。橡膠價(jià)格便宜，使用廣泛，使用溫度受橡膠材料的限制。接觸式和非接觸式機(jī)械密封的使用和選擇接觸式機(jī)械密封是指密封面微凸體接觸的機(jī)械密封，密封面間隙h=0.5～2μm。摩擦狀態(tài)為混合摩擦和邊界摩擦；非接觸式機(jī)械密封是指密封面微凸體不接觸的機(jī)械密封，密封面間隙對于流體動(dòng)壓密封h＞2μm，對于流體靜壓密封h＞5μm。摩擦狀態(tài)為流體摩擦、彈性流體動(dòng)力潤滑。單彈簧式和多彈簧式機(jī)械密封的區(qū)別補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中只有一個(gè)彈簧的機(jī)械密封稱為單彈簧式機(jī)械密封或叫大彈簧式機(jī)械密封，補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中含有多個(gè)彈簧的機(jī)械密封稱多彈簧式機(jī)械密封或小彈簧式機(jī)械密封。單彈簧式機(jī)械密封端面上的彈簧壓力，尤其在軸徑較大時(shí)分布不夠均勻。多彈簧式機(jī)械密封的彈力簧壓力分布則相對比較均勻，因此單彈簧式的機(jī)械密封常用于較小軸徑（d≯80～150mm軸徑），而多彈簧式適用于大軸徑高速密封。但多彈簧的彈簧絲徑細(xì)，由于腐蝕或結(jié)晶顆粒積聚易引起彈簧失效，這時(shí)寧可采用單彈簧式。

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