[发明专利]一种机械密封用金属基座与SiC密封环的胶结方法

说明书

本发明公开了一种机械密封用金属基座与SiC密封环的胶结方法，密封环与金属基座半径方向预留间隙，密封环与金属基座底面采用胶膜EP72进行高温90‑120度1‑4小时固化胶结，冷却至室温后半径方向间隙采用E‑120HP环氧胶进行填充，解决密封环平行度及密封性问题。本发明实现了密封环组件在较大温度区间内密封环平面度稳定不变形，从而实现了机械动密封在极较大温度区间内稳定、正常无泄漏工作、胶结强度较高，胶结缝密封性较好。

技术领域

本发明涉及胶结和机械密封技术领域，特别是一种机械密封用金属基座与SiC密封环的胶结方法。

背景技术

机械动密封相对于柔性密封具有能耗低、机械效率高，可靠性、安全性高，寿命长等优点，广泛应用于石油化工、宇航、核电、轻工、船舶等领域，因此机械密封中金属基座与SiC密封环的连接技术在机械密封领域有着举足轻重的地位。金属基座与SiC密封环的连接方式多种多样，包含过盈镶装、钎焊、胶结等，其中胶结是其中比较重要的一种，它具有连接可靠，密封性好，操作简单，对设备要求低，稳定性好等优点，所以胶结作为一种不可取代的连接方式在实际应用中较为广泛。

金属基座与SiC密封环的胶结一般是在室温或者在某一特定温度下完成，因金属基座与SiC的热膨胀系数差异巨大，所以当机械密封需在某一较大跨度的温度区间工作时，因金属基座与SiC密封环的热膨胀量不一致，无论采用过盈镶装、钎焊还是胶结，SiC密封环都不可避免的承受因金属膨胀而产生的附加应力进而引起密封面的平面度变化，最终导致整个机械密封失效。因此对于需要在较大温度区间工作的机械密封结构来说，必须寻找一种可靠的连接方式，即保证金属基座与SiC密封环之间的相对密封性又能解决两者因热膨胀系数不匹配而带来的应力变形问题，目前公开发表的文献对该问题的研究涉及较少，仍没有一种可靠、稳定、经济的连接方式来解决该问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种实现了密封环组件在较大温度区间内密封环平面度稳定不变形，从而实现了机械动密封在极较大温度区间内稳定、正常无泄漏工作、胶结强度较高，胶结缝密封性较好的机械密封用金属基座与SiC密封环的胶结方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种机械密封用金属基座与SiC密封环的胶结方法，步骤包括：

1）根据实际密封环的使用情况，设计相应的金属基座与SiC密封环的直径方向预留间隙；

2）采用80-100目砂纸对金属基座进行粗化；

3）使用丙酮对金属基座及SiC密封环进行清洁后晾干；

4）裁剪胶膜EP72粘贴于SiC密封环底部，然后将SiC密封环、胶膜EP72一起与金属基座胶结；

5）将密封环组件装入真空袋中抽真空，真空度不小于95%；

6）将密封环组件装入烘箱，90-120℃保温1-4小时固化，随炉冷却至室温；

7）对SiC密封环非胶结区域进行防护后，对密封环组件侧面灌注E-120HP环氧胶；

8）室温固化20-48小时。

步骤1）中金属基座与SiC密封环之间的侧面间隙需大于两零件直径方向热膨胀差值且大于0.5mm。

步骤4）中胶膜内径尺寸大于SiC密封环内径尺寸2mm以上，胶膜外径尺寸小于密封环外径尺寸2mm以上，保证SiC密封环与金属基座侧面间隙的一致性，避免固化过程中的虹吸现象。

步骤5）中密封环组件与真空袋之间需垫有隔离膜、透气毡。

步骤6）中真空袋保证持续抽真空，升温及降温速度均不大于15℃/h。