[发明专利]双密封、双紧固支撑的双卡套式管接头及其使用方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及卡套式管接头技术，尤其是工作于油、气以及一般性腐蚀介质中且要求双密封、双紧固支撑的双保险高强度耐压双卡套式管接头及其使用方法。

背景技术

管路系统是各种流体介质的载体，被广泛应用于各行各业，它不仅在工农业生产、国防和科学研究中起着极其重要的作用，而且与我们的日常生活密切相关。随着各项科学技术的发展，管路系统的应用范围不仅越来越广，其连接方式也在不断增加和更新，而且对管道系统安装施工的方便性和管道系统使用的安全可靠性提出了更高的要求，卡套式管道接头因此而产生。

卡套式管接头是一种便捷、可靠，易于安装拆卸的中高压管路的联接方式。最早由德国ERMETO公司于1930年发明，经过半个多世纪的发展，卡套式管接头已成为世界上最为先进的一种管接头。目前，卡套式管接头被广泛应用于化工、机械、电子、电力、航天、军工、医药、轻工和科研等行业，工作压力可高达40MPa。

卡套式管接头具体又分为单卡套式管接头和双卡套式管接头两种，单卡套式管接头的不足之处在于：(1)无温差补偿功能，在温度变化大的环境中密封性能大大下降；(2)重复拆装性能差，拆装多次后易泄漏，卡套或接头体就不能用；(3)对装配技能要求高，需特殊专用的卡套预装器，装配的一致性差；(4)抗冲击、震动性能较差。

为了克服单卡套式管接头的以上缺陷，在欧美随后又研制出了双卡套式管接头，由于其精湛的工艺，优良的品质，优美的外观，优秀的“0”泄漏的密封性能，异军突起，在机械、液压、空调、航天等领域大展身手，成为一种优秀的管路连接方式。

双卡套式管接头在我国的应用从上世纪80年代引进国外产品开始，已经有20多年的历史。于上世纪90年代开始，国内许多企业开始仿制生产双卡套式管接头。然而，到目前为止产品性能与国外进口产品相比仍差距很大。大部分要求较高的企业还是花高价从国外进口，并且需求量很大。但是，从国外进口成本太高，因此无法实现批量，从而阻碍了其进一步的推广应用。其主要不足之处在于：(1)连接强度低；(2)抗振动性能差；(3)后卡套刃口的强度不够或者刃口硬度太高而导致刃口开裂和剥落；(4)随着载荷和环境温度的增加密封性能变差。

发明内容

为了克服现有双卡套式管接头的连接强度低、后卡套刃口的强度不够或者刃口硬度太高而导致刃口开裂和剥落以及随着载荷和环境温度的增加密封性能变差等缺陷，本发明提供了一种双密封、双紧固支撑的双卡套式管接头及其使用方法，该种双卡套式管接头不仅大幅度提高了管接头的连接强度，而且在满足后卡套刃口具有强度的前提下，保证刃口保持良好的塑韧性从而可以避免卡套刃口的开裂和剥落，使得管接头的密封性能得到明显改善，在加热环境下管道系统的连接强度和密封性能得到显著提高。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种双密封、双紧固支撑的双卡套式管接头，具有接头体、卡套、螺母，接头体与螺母通过螺纹连接，在接头体、螺母之间设有卡套，卡套为前卡套、后卡套组成的双卡套，前卡套、后卡套依次安装于接头体、螺母之间，前卡套为锥形圆环，前卡套与接头体通过锥面配合，后卡套为带法兰的圆环，后卡套的法兰端与螺母内表面配合，后卡套另一端与前卡套通过锥面配合；后卡套的表面有富Cr渗氮层，螺母内表面有镀银层。

后卡套为不锈钢材料，后卡套的不锈钢表面采用富Cr离子渗氮处理，富Cr离子渗氮层中Cr含量为20-40wt％，通过显微硬度计测试渗层硬度，在载荷15gf、加载时间15秒下的渗层硬度在400-800范围内，渗层厚度在0.02-0.1毫米范围内可调；

以后卡套的不锈钢为基底材料，利用离子渗技术获得富Cr渗氮强化层，具体步骤如下：

(1)除去合金表面上的油污，在有机溶剂中超声清洗5-10分钟；

(2)将洗净后的工件装入离子渗设备的真空室内；

(3)工件装入真空室后，抽真空至0.4Pa-1Pa；

(4)通氩气对工件进行离子轰击清洗：通纯氩使真空室内压力至5Pa-10Pa，给工件加负偏压由0伏并逐渐升至600-850伏同时进行离子轰击清洗3-5分钟；

(5)调整氨气流量使得真空室内压力至50Pa-500Pa、给工件加负偏压由0并逐渐升高至420-800伏，同时通过离子轰击使得工件温度逐渐升高到430℃-560℃，保温30分钟-50分钟；然后，在3-5分钟内逐渐减少氨气流量至0，与此同时导入氩气并逐渐增加其流量使得真空室压力保持在50Pa-500Pa，继续保温20-60分钟后随炉冷却至200℃以下取出，得到富Cr渗氮层。