1. 材质选择:耐高温与稳定性优先
- 金属类:
- Inconel 718镍基合金:耐受900℃高温,抗蠕变性强(航空航天发动机首选)。
- 316L不锈钢:耐600℃氧化,含钼元素提升抗腐蚀性(化工反应釜适用)。
- 非金属类:
- 陶瓷垫片(Al₂O₃/ZrO₂):耐温1500℃,硬度HV1500,但脆性高需防冲击(如高温炉传动轴)。
- 石墨复合垫片:导热性好,自润滑且耐温800℃(适用于高温阀门密封)。
2. 预处理与热装配
- 垫片预热:
- 陶瓷/金属垫片安装前加热至200-250℃,补偿热膨胀导致的冷态装配间隙(需用感应加热器精准控温)。
- 接触面处理:
- 转轴与安装面喷涂氮化硼(BN)涂层,降低高温摩擦系数(摩擦系数从0.5降至0.15)。
3. 润滑与密封优化
- 高温润滑脂:
- 二硫化钨(WS₂)或全氟聚醚(PFPE)润滑脂,耐温分别达600℃和300℃(如Molykote 1000)。
- 密封增强:
- 垫片与转轴间夹装膨胀石墨环,高温下膨胀填充微间隙(密封压力>10MPa)。
4. 安装工艺控制
- 扭矩动态调整:
- 高温环境下,螺栓锁紧扭矩需增加10-15%(例:常温3N·m → 高温3.3-3.5N·m)。
- 梯度紧固法:
- 分三次递增扭矩(50%→80%→100%),每次间隔2分钟,释放应力集中。
5. 失效预警与维护
- 智能监测:
- 嵌入式光纤传感器(如FBG)实时监测垫片应变,数据接入PLC系统预警过热(>阈值温度自动停机)。
- 人工检查:
- 每月停机检查垫片表面氧化色变(不锈钢发蓝为失效标志),测量厚度磨损量(>0.1mm需更换)。