影响金属密封性能的主要因素有金属表面的粗糙度、密封比压、密封宽度和金属表面镀层的屈服强度和流动性。
1、密封面的表面粗糙度
当金属密封表面粗糙度较大时,密封面塑性变形不够填满泄漏通道,密封介质经由泄漏通道产生泄漏。而气体介质,则渗透性更强,更容易导致泄漏。因此,在制造的过程中,应当尽量降低金属密封表面的粗糙度以有利于提高密封性能。
2、密封比压
密封比压的大小对金属密封的密封效果是否可靠有着直接影响。相同工况下,较小的密封比压不能够产生足够的接触应力,容易发生泄漏,而当密封比压过大时,又容易让金属密封产生屈服变形,导致金属密封失效。因此,在能够保证密封所需最小比压的同时,可以适当增大密封比压来提高密封的可靠性。
3、密封宽度
密封面的宽度是影响密封环性能的重要因素,应当合理选择。一方面,密封面宽度决定了微泄漏通道的长度,当宽度增加时,密封介质沿泄漏通道的运动路程增加,泄漏量会减少;另一方面,随着密封面宽度的增加,需要更大的载荷才能产生足够的接触应力使材料发生塑性变形,减少介质泄漏。
4、金属密封表面镀层
在金属密封表面镀上比金属密封材料强度较小的软金属,如银、金、镍等,在加载过程中,当接触区域的接触压力超过软金属的屈服强度时,软金属的塑性流动更易将粗糙的密封表面填平,阻断泄漏通道,保证好的密封效果。
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