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機封失效的表現(xiàn)形式之腐蝕損壞

時間:2025-02-21
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  機械密封因腐蝕引起的失效為數(shù)不少,而構成腐蝕的原因撲朔迷離。機械密封常遇到的腐蝕形狀及需考慮的影響要素有以下幾種。

 ?、俦砻娓g

  腐蝕為發(fā)生在零件接觸介質表面的均勻腐蝕。表現(xiàn)為零件的重量減輕,失掉強度,降低硬度,甚至會全部被腐蝕掉??嚮伞鲃愉N等構件常會因全面腐蝕而減少直徑,然后因強度不足而開裂,從而導致密封失效??刹捎媚臀g材料(如不銹鋼),可在表面形成氧化物或氫氧化物的保護膜,使金屬鈍化而不受腐蝕。

 ?、邳c蝕

  在金屬外表各處發(fā)生的劇烈腐蝕點,是腐蝕行為發(fā)生在構件的局部區(qū)域,它具有多種體現(xiàn)型式,如挑選性腐蝕、應力腐蝕、磨損腐蝕、縫隙腐蝕等,其損害比外表腐蝕更為嚴重。例如,鈷基硬質合金應用于高溫強堿中時,粘接相金屬鉆就易被有挑選地腐蝕掉,硬質相碳化鎢骨架失去強度,在機械力的作用下發(fā)生了晶粒脫落,成果導致密封端面的嚴重受損而失效。又如,反應燒結碳化硅在強堿中因游離硅被腐蝕而外表呈現(xiàn)麻點。采用不銹鋼時,鈍化后的氧化鉻保護膜局部損壞而發(fā)生的腐蝕,其損壞作用比均勻腐蝕更風險。辦法:在金屬成分中限制鉻的含量而增加鎳和銅。

 ?、劬чg腐蝕

  一般產(chǎn)生在銅焊碳化鎢環(huán)的支撐材料,僅產(chǎn)生在金屬的晶界面上其重量腐蝕率很小,但能深深地腐蝕到金屬的內部,且易因缺口效應而引起堵截損壞。對奧氏體不銹鋼,在450~850℃之間產(chǎn)生,在晶界處有碳化鉻分出,使其喪失惰性。方法:在1050℃下進行熱處理,使鉻固熔化而均勻地分布在奧氏體基體中。

 ?、軕Ωg

  應力腐蝕是金屬資料在腐蝕介質和應力的一起作用下,產(chǎn)生裂紋或產(chǎn)生開裂的觀象。金屬焊接波紋管、繃簧、傳動套的傳動耳環(huán)等機械密封構件最易因產(chǎn)生應力腐蝕而失效??v向縫焊軋制的金屬波紋管產(chǎn)生的應力腐蝕,是金屬材質在承受應力狀態(tài)下處于腐蝕環(huán)境中產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象。易產(chǎn)生應力腐蝕的材質有鋁合金、銅合金、鋼及奧氏體不銹鋼。一般應力腐蝕都是在高拉應力下產(chǎn)生,先表現(xiàn)為溝痕、裂紋,終究徹底開裂。

 ?、菘p隙腐蝕

  機械密封動環(huán)密封面內孔處因為窄縫處堆積而產(chǎn)生的縫隙腐蝕狀況,是一種濃差電池腐蝕。一般產(chǎn)生在兩個零件靠近的狹隘縫隙部位(如動環(huán)與軸套縫隙內)。在機械密封O形環(huán)鄰近常??砂l(fā)現(xiàn)此腐蝕現(xiàn)象。機械密封彈簧座與軸之間,補償環(huán)輔佐密 封圈與軸之間(當然此處還存在微動腐蝕)出現(xiàn)的溝槽或點蝕就是典型的例子。補償環(huán)輔佐密封圈與軸之向出現(xiàn)的腐蝕溝槽,將或許導致補償環(huán)不能做軸向移動而使其丟掉隨從性,使端面分離而泄露。原因:介質活動時遭到窄縫的阻撓,生成慵懶氧化物層,窄縫內溶液因供氧缺少,與空地外的溶液之間構成濃差電池而在縫隙部分產(chǎn)生腐蝕。

 ?、揠姵馗g

  機械密封的密封環(huán)銀焊料與鉻鋼之間電位差發(fā)生的電池腐蝕情況,是因為兩種金屬在電介質中有電位差而發(fā)生電池效果。辦法:應盡量防止運用有電位差的兩種金屬組合運用的結構。

  其他,還有一種復合辦法的磨損腐蝕損壞,是磨損與腐蝕替換效果而構成的材質損壞。磨損的發(fā)生可源于密封件與流體間的高速運動,沖洗液對密封件的沖刷,介質中的懸浮固體顆粒對密封件的磨粒磨損。腐蝕的發(fā)生源于介質對材質的化學及電化學的損壞效果。磨損促進腐蝕,腐蝕又加快磨損,互相替換效果,使得材質的損壞比單純的磨損或單純腐蝕更為敏捷。磨損腐蝕對密封摩擦副的危害最為巨大,是構成密封過早失效的主要原因。用于化工進程裝備中的機械密封就經(jīng)常會遇到這種工況。

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