金属骨架变形特性对柔性石墨复合垫片力学性能的影响

新型金属—膨胀石墨复合垫片—波齿复合垫片

从柔性石墨金属波齿复合垫片金属骨架结构入手,在一定的压紧应力(45.0mpa)下,对厚度为3mm和2mm、具有3种不同的圆弧半径、波齿距和齿数的金属骨架采用有限元法进行应力分析,得到了应力分布状态及弹性变形与其结构的关系,可用于优化柔性石墨金属波齿复合垫片的性能结构。分析结果表明:小圆弧直径多齿数波齿垫片具有更好的承载能力,大圆弧直径少齿数波齿垫片具有良好压缩性能。

介绍了柔性石墨金属波齿复合垫片的基本结构、性能特点和应用情况,表明其具有较好的压缩回弹性能和可靠的密封性能,是高温、高压和苛刻工况的一种理想密封垫片。

HG20629-97钢制管法兰用柔性石墨复合垫片(美洲体系)

柔性石墨金属波齿复合垫片具有优越的基本力学特征，在螺栓法兰连接等相关领域具有良好的推广和应用前景，并取得不错的效果。本文主要简单介绍了当前柔性石墨金属波齿复合垫片的应用范围，总结分析了其优点，同时也指出了它的不足之处，以供参考。

介绍了波齿复合垫片的结构特点、密封机理和性能特点。总结了对波齿复合垫片各方面的研究成果以及波齿复合垫片在石化装置中的应用,提出现在亟待解决的问题是垫片的系列化和标准化。开展波齿复合垫片在各种应用场合的研究对于保障企业设备的安全、稳定运行具有重要的价值和意义。

柔性石墨成型条件对复合材料力学性能影响研究

以dn50和dn80两种规格的石墨金属波齿复合垫片为研究对象,采用有限元分析方法分析了其在2.5mpa压力作用下的应力分布,从而了解其密封性。结果表明:dn50比dn80轴向应力大50%左右,极值均出现在齿尖处,最大应力远小于材料的弹性极限;dn50比dn80变形大15%左右,计算出的dn50最大压缩率为0.925%,dn80的最大压缩率为0.921%,压缩率都在许用范围之内,dn50的压缩性能强于dn80。

按照gb/t19066.3的试验条件对标准规格为65.5mm×50.5mm×2.5mm、具有3种不同的圆弧半径、波齿距和齿数的柔性石墨金属(柔性石墨+06cr19ni10)波齿复合垫片进行应力松弛试验,找出应力松弛特性影响因素及其规律,为工程实践提供科学指导。

论述了柔性石墨复合增强垫片的基本结构、冶金管道系统的应用和性能特点。研究表明柔性石墨复合增强垫片具有良好的压缩回弹性能、密封性能和耐热性能,适合石油、化工、金属冶炼等高温高压行业使用。

采用有限元和实验方法对柔性石墨波齿复合垫片的压缩回弹性能进行研究,结果表明:柔性石墨波齿复合垫片存在一个最佳波数;垫片的压缩率和回弹率随波齿深度的增大而增大,但回弹率的增长幅度大于压缩率;垫片石墨层的性能对于垫片压缩回弹性能的影响较大,合理地选择石墨对于生产合格优质的垫片意义重大。

在有限元应力分析[1]的基础上,对不同结构参数的柔性石墨金属波齿复合垫片进行压缩回弹性能试验。结果表明:在45mpa的压紧力和相同密封面宽度及一定波齿深度的条件下,压缩率随波齿数的增加而减小(即随波齿圆弧半径的减小而减小),回弹率则相对增大,这一结果与弹性有限元应力分析结果基本一致。

本文论述了柔性石墨复合增强垫片的基本结构、钢铁冶炼系统的应用和性能特点。研究表明柔性石墨复合增强垫片具有良好的压缩回弹性能、密封性能和耐热性能，适合炼铁、炼钢等高温高压设备使用。

对3.5mpa边界阀法兰密封———柔性石墨金属波齿复合垫片密封的泄漏进行了密封失效分析,并提出了改进方案,解决了垫片密封短期失效问题。

介绍了由金属和石墨构成的波齿复合垫片的结构、性能、应用和试验研究方法,指出了需要进一步研究和解决的问题。对波齿复合垫片采用正交试验方法,设计了三因素三水平试验方案,并对垫片及其骨架的性能分别采用有限元模拟计算和试验进行分析。研究显示该垫片具有良好的压缩回弹性能和密封性能,适用于压力波动较大的场合。

建立波齿结构力学模型。选用厚度2．0mm钢板，波齿结构设计采用三种圆弧半径r、三种深度危和三种齿尖平台宽度l，柔性石墨复合层厚度为0．5mm，以gb／t19066．3—2003中规定的试样规格（4,120．5mm×84．5mm×3．0mm）进行三因子三水平压缩一回弹性能优化试验研究。从而找出影响该垫片性能的重要参数及其参数对性能的影响规律，找出性能最佳参数组合，开发高性能产品，为生产实际提供试验依据。

在室温下,对钢铜石墨复合板进行不同压下率的轧制处理,研究了室温轧制对钢铜石墨复合板界面力学性能的影响,确定了压下率与界面剪切强度之间的关系。结果表明:对于由1.2mm厚08al钢板和2.0mm厚铜石墨覆层构成的钢铜石墨复合板,当压下率小于1.5%时,复合板的界面剪切强度随着压下率的增大而增大;当压下率大于1.5%时,复合板的界面剪切强度随着压下率的增大而减小;当压下率为1.5%时,可消除复合板的界面附加应力,获得的最大界面剪切强度为150.5mpa。

运用弥散强化原理,分别选用ag颗粒和ni颗粒作为增强体,以63sn37pb共晶钎料为基体,制成金属颗粒增强锡铅基复合钎料。在再流焊条件下,弥散分布的增强体与基体冶金结合,在增强体表层形成一薄层金属间化合物,从而使复合钎料蠕变性能大幅度提高。试验证明:在相同条件下,与基体钎料63sn37pb相比,5%ag(体积分数,下同)和10%ag颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了8倍和6倍,同时抗拉强度和剪切强度均得到提高;5%ni和10%ni颗粒增强锡铅基复合钎料蠕变寿命分别提高了84倍和185倍,但剪切强度和延伸率均明显降低。

对柔性石墨金属波齿复合垫片的结构参数和力学性能的关系进行了较系统的试验研究，结果表明采用不锈钢为骨架，齿距在3～5mm，柔性石墨密度在1．1g／cm3左右，柔性石墨覆层厚度在1．3mm左右的复合垫片具有较好的力学性能。

为改善石墨烯纳米材料疏水性,采用硝酸氧化和超声波法制备石墨烯分散悬浮液,考察石墨烯质量分数对水泥净浆力学性能及其微观结构的影响,探讨石墨烯的增强增韧作用机制,结果表明,水泥基复合材料的抗压、抗折强度随着石墨烯质量分数的增加呈先增大后减小的趋势,且最佳质量分数为水泥质量的0.02%.通过sem和ft-ir对硬化水泥石的结构进行表征,发现石墨烯能够促进水泥水化产物的生长,改变水化晶体的形状、尺寸,使其有形成完整、簇状的趋势,但并未与水泥发生化学反应,改变其生成物类型.

在硬脂酸中加入膨胀石墨，用熔融共混法制备了硬脂酸/膨胀石墨复合相变材料，对复合相变材料的微观结构、热性能、稳定性、储放热能力等进行了表征分析，探究了膨胀石墨对硬脂酸结构与性能的影响规律。结果表明：硬脂酸/膨胀石墨复合相变材料结构上是硬脂酸与膨胀石墨的物理结合，未发生化学反应生成其他物质，保持了两者的优良性能；随着膨胀石墨质量的增加，复合相变材料储放热时间减少，热效率提高，稳定性增强，同时相变温度和相变潜热降低。

在垫片高温性能试验装置上,进行了不锈钢柔性石墨缠绕垫片压缩回弹性能、蠕变性能和密封性能的试验研究,得到了表征垫片压缩回弹特性、蠕变性能和密封性能的曲线及拟合计算公式。试验研究结果表明,不锈钢柔性石墨缠绕垫片的压缩量随试验温度和垫片压紧应力的增大而增大,垫片回弹性能随温度增高而下降;垫片在压紧应力下,常温亦有蠕变,蠕变量随温度的升高而增大;垫片具有较好的密封性能,常温下的泄漏率大多为10-4数量级,温度低于500℃时为10-3数量级;泄漏率和垫片压紧应力成负指数关系,压紧应力越大,泄漏率越小;与温度成指数关系,随温度升高泄漏率增大。