金属C形圈
金属C形圈是高弹性静态密封件,非常适合高要求的机械和设备,比金属C形圈和其他金属密封件具有更大的弹性。它们的预应力会根据材料、热量、公差和处理等因素而变化。密封是通过C形圈的回弹实现的,可适应法兰接头内的运动。预应力/变形约为环高的 20%。
金属C形圈适用于内部和外部压力或轴向推力,可自加压,直径范围为 6.5 毫米至 3000 毫米,轮廓部分为 0.9 毫米至 6.4 毫米。它们采用与C形圈相同的材料和涂层,标准材料为 Inconel 718。它们可在高达 750 摄氏度的温度下使用,可处理高真空至 5500 的超高压范围bar。
优点和用途
密封真空、气体和液体
压力范围从 UHV 到 5500 bar
工作温度高达 750°C
通过附加涂层将泄漏率降至最低
耐爆炸减压
简单的力计算(力分流)
金属C形圈类型
与金属C形圈相比,金属C形圈具有更大的弹性。金属C形圈的开口侧朝向更高的压力,提供自加固效果。包括弹簧加固可增强密封效果和环的回弹。
用于内部压力的金属C形圈(MCI): 内部打开的弹性内部加压静态面密封,使其能够承受与其内部操作条件相同的压力。非常适合组件、压力容器、喷气发动机、燃油喷射器、轻型法兰等。
用于外部压力的金属C形圈 (MCO):一种坚固的外部加压静态面密封,外部开口,设计用于承受与其外部操作条件相同的压力。它具有良好的回弹性能,可适应热循环。
用于轴向压力的金属C形圈 (MCA):一种坚固的动态轴向密封,设计用于承受与其轴向操作条件相同的压力。它是静态和低循环动态轴向密封应用的最佳选择。它适用于各种工业环境,包括液压系统和高温轴密封。
用于内部压力的金属C形圈,弹簧加压 (MCI-F):形状像 MCI,但这种环可以承受更高的负载,使其适合用于较粗糙的配合表面。它在压力容器封闭件、人孔、手孔、蒸汽发生器、汽油/柴油发动机燃烧环和排气接头等应用中表现出色。它是非平面配合表面的最佳选择。虽然它主要用于内部加压接头,但它也可以用于外部加压接头,以防止工作流体进入密封腔,尽管工作压力等级会降低。
金属C形圈,弹簧加压用于外部压力 (MCO-F):形状像 MCO,但这种环可以承受更高的负载,使其非常适合用于较粗糙的配合表面。它主要用于具有较粗糙表面光洁度的外部加压接头和法兰。此外,它还可以用于内部加压接头,以防止工作流体进入密封腔,尽管这会带来较低的工作压力等级。
金属C形圈,弹簧加压用于外部压力 (MCO-F):形状像 MCA,但这种密封件设计用于处理更高的负载,使其适合用于较粗糙的配合表面。它主要用于需要静态和低循环动态轴向密封的应用。增加弹簧加固可增强密封件的性能和弹性,使其成为各种高要求应用的理想选择。
C 形环材料
选择合适的C形圈金属是一项关键决定,取决于对各种可用金属选项的独特性能、强度和局限性的理解
SS304(不锈钢 304)
SS304 是一种广泛使用的不锈钢合金,以其出色的成形性和耐腐蚀性而闻名。这种合金用途广泛,适用于各种商业、工业和消费应用中的C形圈。
然而,SS304 确实有其局限性。当暴露于超过 5 巴的高气压或存在盐和氯化物时,它会在酸性条件下腐蚀。建议 SS304 的最高工作温度为 400 摄氏度。
为了提高其耐用性和对环境因素的抵抗力,可以在 SS304 密封件上涂一层涂层,以提供额外的防空气和防盐保护。
Inconel X-750
Inconel X-750 是一种时效硬化的镍基超合金,以其高温强度和耐腐蚀性而闻名。它在高温条件下特别有用,具有高拉伸和蠕变断裂性能。该合金的强度可以在 700 至 975 摄氏度的温度下优化。
Inconel 718
Inconel 718 是一种时效硬化的镍基超合金,以其出色的高温强度和良好的抗氧化性而闻名。它具有出色的冷成型特性,强度高于 X-750。Inconel 718 的一个突出特点是它能够在焊接后进行沉淀硬化而不会开裂,从而使其在保持高拉伸强度的同时提供高成型性。
这种合金适用于各种 C 型环类型,最高使用温度。它在具有较大热和机械瞬变的应用中特别有用,例如燃气轮机和航空航天部件。此外,由于其坚固的特性, Inconel 718 是低温储罐、井下轴和井口部件的首选。
通常,不锈钢(如 SS304)往往比镍基合金(如 Inconel)便宜。如果成本是一个重要因素,SS304 可能是更经济的选择。
涂层
对金属C形圈进行涂层或电镀可增强附着力并形成更具延展性(更柔软)的表面,使其能够适应凹槽或法兰中的微观缺陷。
当C形圈被压缩时,涂层会填充相对密封的微观不规则性,确保出色的密封性。实现的紧密度(以泄漏率衡量)取决于环的相互作用和密封的表面质量。
所需的泄漏率和凹槽和法兰的表面质量决定了涂层的必要性及其厚度。涂层必须与环的压紧负载相匹配,以确保有效密封。
涂层材料
铜:
一种柔软的材料,可增强密封性能并最大限度地降低泄漏率。它具有良好的耐腐蚀性并增强了摩擦氧化阻力,使其成为润滑至关重要的C形圈的热门选择。
银:
这种经济高效的选择提供了卓越的抗氧化和耐化学性。它附着力好,适用于高温应用。银可提高操作安全性,是金涂层的更便宜的替代品。
聚四氟乙烯:
这种聚合物层以其出色的滑动性能、低摩擦系数和高弹性而闻名。它具有出色的耐腐蚀性,使其适用于恶劣环境。尽管成本较高,但由于金属密封件的性能和使用寿命的提高,它被认为是具有成本效益的。
金:
金具有出色的耐腐蚀、耐磨和可加工性。它的延展性使其适用于高温应用和动态操作,尽管它是最昂贵的涂层选择。
镍:
镍涂层的特点是硬度高、耐磨、耐腐蚀性好。它适用于高温高压应用,可降低金属密封件的静摩擦。它还是一道重要的屏障,可保护基体金属表面免受腐蚀。
热处理
C 形圈可以根据其材料和用途进行各种热处理。适当的热处理可以提高环的性能和使用寿命:
机械性能:
热处理可增强金属的机械性能,例如硬度、韧性和抗拉强度。这可以使 O 形圈更耐用、更耐磨损,这在高压或高温应用中尤为重要。
内部应力:
制造过程会将内部应力引入金属中。如果不加以缓解,这些应力可能会导致C形圈在使用过程中变形或失效。热处理有助于缓解这些应力并使金属稳定。
耐腐蚀性:
某些热处理工艺可以提高金属的耐腐蚀性,这对于C形圈暴露于腐蚀性物质的应用非常有用。
尺寸稳定性:
热处理有助于确保C形圈在不同温度条件下保持其形状和尺寸。
可以进行以下热处理:
热处理 | 描述 |
---|---|
HT1 | 加工硬化 |
HT2 | 时效硬化 |
HT3 | 固溶退火 + 沉淀硬化 SC |
HT4 | 固溶退火 + 沉淀硬化 Std |
HT5 | 热处理 NACE MR 0175 |
并非所有热处理适用于每种材料,下表列出了适用的处理方法:
材料 | 材料代码 | 热处理 |
---|---|---|
SS304 | 1.4306 | HT1 |
Inconel X-750 | 2.4669 | HT1, HT2, HT3, HT4 |
Inconel X-750 | 2.4668 | HT1, HT2, HT3, HT4, HT5 |
Inconel 718 | 2.4668 | 取决于应用 |
此处理的规格可由客户或 DXTSEALS 确定,只要所有必要的参数和要求都已准备好即可。
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