CN102032350A - 制作钛合金波纹管机械密封装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钛合金波纹管机械密封装置的制作方法。本发明的制作方法依下述步骤进行:1)波纹片成型,2)波纹管焊接,3)热处理,4)检测。本发明可以将钛材这种非常难以超薄焊接及线膨胀系数又小的,而且非常耐磨的材质用到石油化工企业的诸如PTA、PX等装置之中,因这种设备与介质接触的零部件均为钛材,其它材质(因不能同时耐腐蚀与耐高温等原因)不适合,通过这种工艺达到适应现场使用的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛合金波纹管机械密封装置的制作方法。
背景技术
钛合金波纹管机械密封结构装置虽然各有差异,但主要是由密封环和波纹管两部分组成,前者起密封作用,后者起弹性元件作用。钛合金波纹管机械密封的主要优点,第一具有耐腐蚀特性,其耐腐蚀程度超过不锈钢的10余倍;第二是钛材的线膨胀系数很小。一般为8~9左右,石墨的为6~7,镶嵌环后在升温时不易脱落,而一般不锈钢线膨胀系数约为16左右;第三是钛材比重轻,一般金属为7~8,但钛材为4~5左右。传统钛合金波纹管机械密封装置的制作方法和步骤主要是:波纹片成型→波纹管焊接→热处理→性能测试→安装密封环→研磨密封面等工序。该传统制作方法的缺点是:如波纹片成型是将落下的片料,用定型模具压紧再进行一次波片定型处理,然后加工外径使波片型面稳定再进行焊接,在焊接时因钛合金在高温下,容易吸氢、吸氧后就发生氢脆,使其疲劳强度减弱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钛合金波纹管机械密封装置的制作方法,其解决了背景技术中钛合金波纹管机械密封装置容易发生氢脆,使其疲劳强度减弱的技术问题。
一种钛合金波纹管机械密封装置的制作方法,包括以下步骤:
1)波纹片成型
首先,对钛合金钣料进行热处理。
其次,掌握波纹片成型后的回弹量,
波纹片模压成型是制作钛合金波纹管的重要工艺之一,单片上的波纹由若干个不同圆弧和边缘角按照弹性理论设计组成,因此对波纹片型面及尺寸要求较为严格。
2)波纹管焊接:
1.专用焊接夹具:
首先焊内孔,采用内孔焊接专用夹具将两波片作为一单元进行焊接。
其次焊外圆,用外圆焊接夹具将已焊好内圆的波纹片单元逐个迭加焊接外圆。焊接夹具是保证每个波纹片内外圆同心,并保证其角度和间距相等。
2.焊接工艺
由于钛合金在焊接过程中会吸收空气中的氢气,使焊缝变脆,机械性能明显下降,严重影响波纹管的质量,为此焊接中必须采用某种惰性气体进行保护,以保证焊缝质量。波纹管焊接采用氩弧焊或微束等离子焊均可以,其工艺参数(电流,电压,焊接速度)按钛合金钣料的厚度来确定。
3)热处理
钛合金波纹管焊接后会产生焊接应力,必须通过热处理来消除焊缝应力,以确保波纹管焊缝的性能及弹性的稳定,同时也提高抗蚀能力,我们采用真空热处理,根椐波纹管的大小、厚度及焊缝直径来确定热处理参数。
4)检测
需要在氦质谱仪上利用专用模具按操作程序做试验。除了检查波纹管焊接质量外,很重要是进行弹力测试和真空度检测。
本发明的有益效果:
1.可以将钛材这种非常难以超薄焊接及线膨胀系数又小的,而且非常耐磨的材质用到石油化工企业的诸如PTA、PX等装置之中,因这种设备与介质接触的零部件均为钛材,其它材质(因不能同时耐腐蚀与耐高温等原因)不适合,通过这种工艺达到适应现场使用的目的。
2.采取双水内冷的方法使其焊接时很容易散热,保证了性能。热处理时一边要非常规的压死,消除圆周应力然后再拉长,最后再进行定形热处理,其它检测与安装与常规一致。
附图说明
图1为内孔焊接专用夹具示意图;
图2为外圆焊接夹具示意图;
图3为外圆焊接夹具剖面示意图。
具体实施方法
一种钛合金波纹管机械密封装置的制作方法,包括以下步骤:
1)波纹片成型。
首先,对钛合金钣料进行热处理。其次,掌握波纹片成型后的回弹量,
波纹片模压成型是制作钛合金波纹管的重要工艺之一,单片上的波纹由若干个不同圆弧和边缘角按照弹性理论设计组成,因此对波纹片型面及尺寸要求较为严格。
2)波纹管焊接:
1.专用焊接夹具:
首先焊内孔,采用内孔焊接专用夹具将两波片作为一单元进行焊接。
其次焊外圆,用外圆焊接夹具将已焊好内圆的波纹片单元逐个迭加焊接外圆。焊接夹具是保证每个波纹片内外圆同心,并保证其角度和间距相等。
2.焊接工艺
由于钛合金在焊接过程中会吸收空气中的氢气,使焊缝变脆,机械性能明显下降,严重影响波纹管的质量,为此焊接中必须采用某种惰性气体进行保护,以保证焊缝质量。波纹管焊接采用氩弧焊或微束等离子焊均可以,其工艺参数(电流,电压,焊接速度)按钛合金钣料的厚度来确定。
3)热处理
钛合金波纹管焊接后会产生焊接应力,必须通过热处理来消除焊缝应力,以确保波纹管焊缝的性能及弹性的稳定,同时也提高抗蚀能力,我们采用真空热处理,根椐波纹管的大小、厚度及焊缝直径来确定热处理参数。
4)检测
需要在氦质谱仪上利用专用模具按操作程序做试验。除了检查波纹管焊接质量外,很重要是进行弹力测试和真空度检测。
Claims (1)
1.一种钛合金波纹管机械密封装置的制作方法,包括以下步骤:
1)波纹片成型
首先,对钛合金钣料进行热处理。
其次,掌握波纹片成型后的回弹量,
波纹片模压成型是制作钛合金波纹管的重要工艺之一,单片上的波纹由若干个不同圆弧和边缘角按照弹性理论设计组成,因此对波纹片型面及尺寸要求较为严格。
2)波纹管焊接:
1.专用焊接夹具:
首先焊内孔,采用内孔焊接专用夹具将两波片作为一单元进行焊接。
其次焊外圆,用外圆焊接夹具将已焊好内圆的波纹片单元逐个迭加焊接外圆。焊接夹具是保证每个波纹片内外圆同心,并保证其角度和间距相等。
2.焊接工艺
由于钛合金在焊接过程中会吸收空气中的氢气,使焊缝变脆,机械性能明显下降,严重影响波纹管的质量,为此焊接中必须采用某种惰性气体进行保护,以保证焊缝质量。波纹管焊接采用氩弧焊或微束等离子焊均可以,其工艺参数(电流,电压,焊接速度)按钛合金钣料的厚度来确定。
3)热处理
钛合金波纹管焊接后会产生焊接应力,必须通过热处理来消除焊缝应力,以确保波纹管焊缝的性能及弹性的稳定,同时也提高抗蚀能力,我们采用真空热处理,根椐波纹管的大小、厚度及焊缝直径来确定热处理参数。
4)检测
需要在氦质谱仪上利用专用模具按操作程序做试验。除了检查波纹管焊接质量外,很重要是进行弹力测试和真空度检测。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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