NL8104062A - METHOD FOR COATING MECHANICAL SEALS, AND FORMED PRODUCTS MANUFACTURED BY THIS METHOD - Google Patents
METHOD FOR COATING MECHANICAL SEALS, AND FORMED PRODUCTS MANUFACTURED BY THIS METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- NL8104062A NL8104062A NL8104062A NL8104062A NL8104062A NL 8104062 A NL8104062 A NL 8104062A NL 8104062 A NL8104062 A NL 8104062A NL 8104062 A NL8104062 A NL 8104062A NL 8104062 A NL8104062 A NL 8104062A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- coating
- seals
- plasma spraying
- mechanical seals
- formed products
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3496—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member use of special materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2223/00—Surface treatments; Hardening; Coating
- F16C2223/30—Coating surfaces
- F16C2223/42—Coating surfaces by spraying the coating material, e.g. plasma spraying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
** * VO 2275** * VO 2275
Werkwijze voor het bekleden van mechanische dichtingen, alsmede volgens deze werkwijze vervaardigde gevormde voortbrengselen.Method for coating mechanical seals, as well as shaped articles manufactured according to this method.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bekleden van mechanische dichtingen, meer in het bijzonder een werkwijze voor het bekleden van een dichtingsvlak dat roteert ten opzichte van een tegenvlak, in het bijzonder de dichtingsvlakken van 5 in de petrochemische en in de houtverwerkingsindustrie gebruikte pompen.The invention relates to a method for coating mechanical seals, more in particular a method for coating a sealing surface that rotates relative to a counter surface, in particular the sealing surfaces of pumps used in the petrochemical and wood processing industry .
Tot nu toe bekende werkwijzen voor het vervaardigen van de glijvlakken van mechanische dichtingen bestaan b.v. uit"oplassen met stelliet, plasmasproeien met een keramisch materiaal en door 10 het mechanisch bevestigen van een hardmetaalring op het contact-· vlak. Met stelliet opgelaste glijringen werken in het algemeen betrouwbaar, maar hun bruikbaarheidsduur is vaak zeer kort. Anderzijds bezitten keramische bekledingen het nadeel dat zij gemakkelijk worden beschadigd. Heel vaak treedt de beschadiging reeds op 15 bij het aanbrengen of wanneer het draaiende voorwerp begint te be wegen, hetgeen de toevoer van extra wrijvingswarmte naar het glij-vlak veroorzaakt.Hitherto known methods of manufacturing the sliding surfaces of mechanical seals exist e.g. from "welding with stellite, plasma spraying with a ceramic material and by mechanically attaching a carbide ring to the contact surface. Stellite-welded sliding rings generally work reliably, but their useful life is often very short. On the other hand, ceramic coatings have a disadvantage that they are easily damaged Very often the damage already occurs upon application or when the rotating object starts to move, which causes the supply of extra frictional heat to the sliding surface.
Wanneer gebruik wordt gemaakt van een mechanisch aan een contaetvlak bevestigde hardmetaalring, treden vaak beschadigingen 20 van de hardmetaalring op wanneer het roterende voorwerp begint te bewegen. Bit is*een gevolg van een sprong in de thermische gelei-dendheid tussen de hardmetaalring en het lichaam van de glijring, omdat een dichting daartussen moet worden toegepast. Anderzijds wordt de dichting ook vaak beschadigd en veroorzaakt aldus lekkage. 25 Ook werden pogingen gedaan het glijvlak van een mechanische dichting te bekleden door plasmasproeien. Dit wordt vermeld in b.v. de publikatie "Plasmatechnologie Grundlagen und Anvendung",When using a carbide ring mechanically attached to a contact face, damage often occurs to the carbide ring when the rotating object begins to move. Bit is a result of a jump in the thermal conductivity between the carbide ring and the sliding ring body, because a seal must be used between them. On the other hand, the seal is also often damaged and thus causes leakage. Attempts have also been made to coat the sliding surface of a mechanical seal by plasma spraying. This is stated in e.g. the publication "Plasma Technology Grundlagen und Anvendung",
Deutscher Verband für Schweisstechnik, 1970, blz.lH8 - 151,alsook in de Amerikaanse octrooischriften Hos.3.6^2.519 en 3-936.295. Sen 8104062 - 2 - wolfraamcarbide-kobaltmengsel, dat ook. wordt gebruikt volgens de uitvinding, wordt genoemd als een bekledingsmateriaal.Deutscher Verband für Schweisstechnik, 1970, pp. H8 - 151, as well as in U.S. Pat. Nos. 3,6 ^ 2,519 and 3-936,295. Sen 8104062 - 2 - Tungsten carbide-cobalt mixture, too. used according to the invention, is mentioned as a coating material.
Opgemerkt zij echter, dat bij de bekende methoden moeilijkheden optraden bij het verkrijgen van een goede hechting van de be-5 kleding aan de basis en bij het bereiken van een voldoende inwendi ge sterkte en thermische geleidendheid voor de bekleding. Dit is de reden waarom andere methoden dan plasmasproeien, zoals bovenstaand omschreven, nog steeds worden gebruikt bij b.v. toepassingen in de petrochemische industrie.It should be noted, however, that the prior art has encountered difficulties in obtaining good adhesion of the coating to the base and in achieving sufficient internal strength and thermal conductivity for the coating. This is the reason why methods other than plasma spraying, as described above, are still used in e.g. applications in the petrochemical industry.
10 In verband met de uitvinding werd echter opgemerkt, dat met behulp van de juiste sproeitechniek, het juiste mengsel en de juiste korrelgroótte uitstekende resultaten in vergelijking met die volgens de gebruikelijke technologie kunnen worden bereikt. Het is ook belangrijk, dat hèt materiaal niet wordt gesinterd na het plas-15 masproeien, zoals wordt voorgesteld in de vorengenoemde Amerikaanse octrooischriften. Indien de gehele porositeit van de bekledingen op b.v. de in pompen voor de petrochemische industrie gebruikte dichtingen, wordt opgeheven door sinteren, dan wordt de film van het verpompte materiaal, die ontstaat op het oppervlak, gebroken 20 en aldus slijt de bekleding tevens snel.However, it has been noted in connection with the invention that with the aid of the proper spraying technique, the correct mixture and the correct grain size, excellent results compared to those of the conventional technology can be achieved. It is also important that the material is not sintered after plasma spraying, as proposed in the aforementioned US patents. If the entire porosity of the coatings on e.g. the seals used in pumps for the petrochemical industry, is lifted by sintering, then the film of the pumped material, which forms on the surface, is broken and thus the coating also wears quickly.
Het doel van de uitvinding is het vermijden van de tot de stand der techniek behorende hinderlijke nadelen. M.a.w., het doel is het verkrijgen van een mechanisch duurzaam glijvlak dat niet gemakkelijk slijt of wordt beschadigd.The object of the invention is to avoid the annoying drawbacks of the prior art. In other words, the aim is to obtain a mechanically durable sliding surface that does not wear easily or is damaged.
25 De kenmerken van de uitvinding zijn de volgende: energierijk plasmasproeien wordt toegepast, het gebruikte sproeimengsel bevat 80 - 9^ gew.% wolfraamcarbide en 6 - 20 gew.$ kobalt, nikkel of ijzer, en zijn korrelgrootte is 50 - 60 ym, en na het plasmasproeien laat men de bekledingslaag afkoelen zonder deze naderhand te sin-30 teren, zodat een bepaalde porositeit in de laag blijft bestaan.The features of the invention are as follows: high energy plasma spraying is used, the spray mixture used contains 80-9 wt% tungsten carbide and 6-20 wt% cobalt, nickel or iron, and its grain size is 50-60 µm, and after the plasma spraying, the coating layer is allowed to cool without subsequently sintering it, so that a certain porosity remains in the layer.
De bij gevoegde tekening dient ter toelichting en is een afbeelding in dwarsdoorsnede van een volgens de uitvinding beklede mechanische dichting, waarin de dichting wordt aangegeven door het verwijzings-cijfer 1 en de glijring door het verwijzingscijfer 2.The accompanying drawing is illustrative and is a cross-sectional view of a mechanical seal coated in accordance with the invention, in which the seal is indicated by the reference numeral 1 and the sliding ring by the reference numeral 2.
35 In de praktijk geschiedt het bekleden door het contactopper- 8104062 *Γ *ζ·* - 3 - vlak, dat gevoonlijk is vervaardigd uit zuurvast staal, te bekleden door plasmasproeien met energierijke sproeiwaarden en door gebruik te maken van sproeimateriaal · dat bestaat uit een mengsel van wol-fraamcarbide en een metaal uit de ijzergroep. De gebruikelijke sa-5 menstelling van bet mengsel is 80 - 9^· gew.$ wolfraamcarbide en 6-20 gev.% kobalt, nikkei of ijzer. De korrelgrootte van het mengsel is gewoonlijk 5-60 ym. Een laagdikte van minder dan zelfs 0,2 mm kan worden toegepast.35 In practice, the coating is effected by coating the contact surface 8104062 * Γ * ζ · * - 3 - which is normally made of acid-resistant steel, by plasma spraying with energy-rich spray values and by using spray material consisting of a mixture of tungsten carbide and an iron group metal. The usual composition of the mixture is 80-9 wt.% Tungsten carbide and 6-20 wt.% Cobalt, nickel or iron. The grain size of the mixture is usually 5-60 µm. A layer thickness of less than even 0.2 mm can be used.
Voorbeelden 10 Om praktische proeven uit te voeren werden de dichtingsvlak ken van een reeks van mechanische dichtingen bekleed door energierijk plasmasproeien met een sproeimengsel dat bestond uit wolfraamcarbide . en . kobalt in een verhouding van 83 : 17· De gemeten dikte van de bekledingslagen op de dichtingen was 0,2 mm.Examples 10 To conduct practical experiments, the sealing surfaces of a series of mechanical seals were coated by high energy plasma spraying with a spray mixture consisting of tungsten carbide. and . cobalt in a ratio of 83: 17 · The measured thickness of the coatings on the seals was 0.2 mm.
15 De op de bovenstaand beschreven wijze vervaardigde dichtin gen werden begin januari 1980 aangebracht in vier benzeenpompen (GA 17215-17218) van een olieraffinaderij. Tot dat tijdstip werden met stelliet opgelaste dichtingen, die ongeveer 1-4 weken effec-, tieve rotatietijd overleefden, gebruikt in de vorengenoemde pompen.The seals produced in the manner described above were fitted in early January 1980 in four benzene pumps (GA 17215-17218) from an oil refinery. Until then, stellite-welded seals, which survived approximately 1-4 weeks of effective rotation time, were used in the aforementioned pumps.
20 De voortdurende vervanging van dichtingen vormde een aanmerkelijke financiële last voor de fabriek als gevolg van de veelvuldige dagen van stilstand en ook omdat het personeel steeds op zijn hoede moest zijn voor de vervanging van de dichtingen.20 The constant replacement of seals posed a significant financial burden to the factory due to the frequent downtime and also because personnel had to be wary of the replacement of the seals.
Aangezien geen onderbreking voor onderhoudsverzorging was op-25 getreden tegen begin februari 1981, werden al de vorengenoemde pom pen geopend om de toestand van de dichtingen te controleren. Op dat tijdstip werd opgemerkt, dat alle dichtingen in uitstekende toe-stand verkeerden en bijgevolg bestond zelfs op dat tijdstip geen behoefte aan vervanging van de dichtingen. Tegen die tijd bedroeg 30 de effectieve rotatietijd van iedere pomp meer dan 5 maanden.Since no maintenance service interruption had occurred by early February 1981, all of the aforementioned pumps were opened to check the condition of the seals. At that time, it was noted that all the seals were in excellent condition and, therefore, there was no need to replace the seals even at that time. By this time, the effective rotation time of each pump was over 5 months.
Zoals uit het bovenstaande blijkt was op dat tijdstip de bruikbaarheidsduur van de volgens de uitvinding vervaardigde dichtingen reeds zelfs 20-maal groter dan die van met stelliet opgelaste dichtingen. Wanneer op een zeker tijdstip in de toekomst wordt 35 beslist, dat de proeftijd voorbij is en de dichtingen worden ver vangen, zal de vergroting van de genoemde bruikbaarheidsduur van- 8104062 - t*As can be seen from the above, the useful life of the seals manufactured according to the invention at that time was even 20 times longer than that of seals welded with stellite. When it is decided at some point in the future that the trial period is over and the seals are replaced, the increase in the stated useful life will be increased from 8104062 - t *.
j-*k Vj- * k V
« - k - zelfsprekend zelfs nog groter zijn dan 20-voudig. Behalve de enorme verbetering van de bruikbaarheidsduur, die onverwacht werd waargenomen, is een volgens de uitvinding vervaardigde dichting tevens voordelig doordat de dikte van de gebruikté bekleding, die hoog-5 stens 0,5 mm, maar gewoonlijk ca. 0,2 mm bedraagt, afwijkt van de API 6l0-norm. Volgens API 610 moet de dikte van de bekleding minstens 0,76 mm bedragen, hetgeen betekent, dat normaliter bijna viermaal meer bekledingsmateriaal wordt gebruikt dan wanneer het bekleden geschiedt volgens de uitvinding. M.a.w., de verbetering 10 van de bruikbaarheidsduur is zelfs nog verrassender, wanneer men bedenkt, dat deze wordt tot stand gebracht door toepassing van een bekledingslaagdikte, die eigenlijk nauwelijks enige bruikbaarheidsduur zou moeten hebben. Wanneer oppervlakken van dichtingen worden bekleed volgens de uitvinding, dan worden de contactvlakken van de 15 glijring mechanisch bewerkt zoals weergegeven in de tekening. De mechanische bewerking van de contactvlakken heeft haar eigen betekenis wat betreft de hechting van de bekledingslaag aan de basis en wat betreft haar bruikbaarheidsduur. Een verder voordeel van de constructie volgens de tekening bestaat daaruit, dat de vorming van 20 poriën aan de randen van de bekleding wordt verminderd en dat het aldus gemakkelijker is de contactvlakken van de geconstrueerde voorwerpen later mechanisch te bewerken.«- k - self-evidently be even greater than 20-fold. In addition to the vast improvement in service life, which was unexpectedly observed, a seal made in accordance with the invention is also advantageous in that the thickness of the coating used, which is at most 0.5 mm, but usually about 0.2 mm, deviates from the API 610 standard. According to API 610, the thickness of the coating must be at least 0.76 mm, which means that normally almost four times more coating material is used than when the coating is done according to the invention. In other words, the improvement in the useful life is even more surprising when it is remembered that it is accomplished by using a coating thickness that should hardly have any useful life. When sealing surfaces of seals according to the invention, the contact surfaces of the sliding ring are machined as shown in the drawing. The machining of the contact surfaces has its own significance in terms of adhesion of the coating to the base and in terms of its useful life. A further advantage of the construction according to the drawing consists in that the formation of pores at the edges of the coating is reduced and that it is thus easier to machine the contact surfaces of the constructed objects later on.
81040628104062
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI802753 | 1980-09-02 | ||
FI802753A FI802753A (en) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | PROCEDURE FOR MECHANICAL TRAINING |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8104062A true NL8104062A (en) | 1982-04-01 |
Family
ID=8513730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8104062A NL8104062A (en) | 1980-09-02 | 1981-09-01 | METHOD FOR COATING MECHANICAL SEALS, AND FORMED PRODUCTS MANUFACTURED BY THIS METHOD |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3133561A1 (en) |
FI (1) | FI802753A (en) |
GB (1) | GB2083079A (en) |
NL (1) | NL8104062A (en) |
NO (1) | NO155359C (en) |
SE (1) | SE8105024L (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2671382B1 (en) * | 1991-01-07 | 1994-12-23 | Jaeger | MECHANICAL SEALING FOR WATER PUMP ROTATING SHAFT FOR AUTOMOBILE. |
US5498142A (en) * | 1995-05-30 | 1996-03-12 | Kudu Industries, Inc. | Hardfacing for progressing cavity pump rotors |
DE19947007A1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-07-26 | Zexel Valeo Compressor Europe | Shaft sealing, especially for axial piston compressors |
-
1980
- 1980-09-02 FI FI802753A patent/FI802753A/en not_active Application Discontinuation
-
1981
- 1981-08-25 SE SE8105024A patent/SE8105024L/en not_active Application Discontinuation
- 1981-08-25 DE DE19813133561 patent/DE3133561A1/en not_active Withdrawn
- 1981-08-25 GB GB8125903A patent/GB2083079A/en not_active Withdrawn
- 1981-09-01 NO NO812969A patent/NO155359C/en unknown
- 1981-09-01 NL NL8104062A patent/NL8104062A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO155359C (en) | 1987-03-18 |
DE3133561A1 (en) | 1982-06-24 |
NO812969L (en) | 1982-03-03 |
FI802753A (en) | 1982-03-03 |
SE8105024L (en) | 1982-03-03 |
NO155359B (en) | 1986-12-08 |
GB2083079A (en) | 1982-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3620137A (en) | Piston sleeve | |
US4949836A (en) | Screw with wear resistant surface | |
US8336885B2 (en) | Wear-resistant coating | |
EP0900326B1 (en) | A cylinder element, such as a cylinder liner, a piston, a piston skirt or a piston ring, in an internal combustion engine of the diesel type, and a piston ring for such an engine | |
US20130306002A1 (en) | Preventing tube failure in boilers | |
EP0744005B1 (en) | A method of manufacturing a cylinder liner, and such a liner | |
US5944644A (en) | Roll of winding equipment in rolling factory | |
US4934254A (en) | Face seal with long-wearing sealing surface | |
CN105190127B (en) | There is the piston ring of double coatings | |
CA2089129A1 (en) | Gear pump for high viscosity material | |
NL8104062A (en) | METHOD FOR COATING MECHANICAL SEALS, AND FORMED PRODUCTS MANUFACTURED BY THIS METHOD | |
EP0573383B1 (en) | A sealing member | |
EP1524410B1 (en) | Gas turbine rotor stage and rotor blade with coated rotor blade root and method for coating such a rotor blade root | |
US4522415A (en) | Piston ring for an internal combustion engine | |
US20070158045A1 (en) | Edge-provided tool and method for the manufacture thereof | |
US4307890A (en) | Piston ring with chrome-filled groove | |
JPS5924258B2 (en) | Powder compositions and piston rings | |
US8196600B1 (en) | High-temperature jointed assemblies and wear-resistant coating systems therefor | |
US3794334A (en) | Piston ring facings | |
US3133739A (en) | Piston ring | |
Jiang et al. | Some special tribological features of DLC coatings deposited on soft substrates | |
WO2002042032A1 (en) | Slide bearing for a centrifugal pump | |
EP1218565A1 (en) | Cemented carbide wear part and lapping method | |
CN108138299A (en) | With the workpiece for improving coating | |
JPS6144170A (en) | Surface working method of sliding member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BV | The patent application has lapsed |