金属垫片 高温压缩及回弹性能

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。