[發(fā)明專利]非金屬密封墊片蠕變松弛測試方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310475426.8
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103575602A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙添常;黃傳剛;劉浩宇;潘斯寧;秦棟
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: G01N3/28
• 分類號: G01N3/28
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;叢芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非金屬密封墊片測試領(lǐng)域，特別涉及一種非金屬密封墊片蠕變松弛測試方法。

背景技術(shù)

非金屬密封墊片是以板狀材質(zhì)，經(jīng)沖壓或裁剪等工藝制成，用于管道、法蘭間密封連接，通過螺栓把墊片固定在兩機件間起密封作用。

蠕變松弛率是評價非金屬墊材料密封特性中的重要質(zhì)量指標。蠕變松弛率多少合適關(guān)系到墊片的材料選擇，較高的蠕變松弛率使墊片的密封性較差，使用壽命不長等缺點。

非金屬墊片材料蠕變松弛率的試驗方法現(xiàn)有兩種方案：殘余載荷法和超聲波測長法。

1、殘余載荷法：承受一定壓力（載荷），在一定溫度、沒有流體存在下，一定時間后密封墊片材料所承受的殘余載荷。

對試樣尺寸規(guī)格要求：內(nèi)徑33.02mm±0.05mm，外徑52.32±0.05mm或內(nèi)徑55mm±0.1mm，外徑75mm±0.1mm的圓環(huán)形。

試驗裝置主要由加載系統(tǒng)、測試系統(tǒng)、加熱控溫冷卻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)五部分組成。加載系統(tǒng)由上下板（頂板、底板）和四根立柱組成的受壓框架，手動螺桿組成；測試系統(tǒng)由上下試驗法蘭、載荷傳感器組成；加熱控溫系統(tǒng)由溫控儀、加熱板、冷卻系統(tǒng)等組成；數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)包括數(shù)顯表等組成。

一次只能裝一個樣，裝上試樣后，預設(shè)溫度，加載到初始載荷P0，開始升熱、恒溫保持到設(shè)定時間（一般加熱22小時），讀取殘余載荷P1。

在該試驗時間內(nèi)作用在墊片上載荷損失率（%）=[(試驗初始載荷P0－試驗殘余載荷P1)/試驗初始載荷P0]×100

2、超聲波測長法：承受一定應力（應力通過超聲波測長儀測量標定過的螺栓的長度變化來確定），在一定溫度，一定時間后分別測量螺栓的伸長量，從而計算出墊片蠕變松弛的百分率。密封墊片材料的蠕變松弛反應在螺栓的伸長量。

對試樣尺寸規(guī)格要求：距形試樣，長度31.75mm±0.38mm，寬度為10.16mm±0.38mm，每一次試驗需要4個同樣的試樣。

試驗裝置包括：螺栓超聲波測長儀、兩塊平圓壓板、標定過的螺栓、螺母、套筒扳手。

螺栓標定：是把螺栓裝在試驗機上，用超聲波測長儀探頭和螺栓連接，施加拉伸力，載荷從4kN到32kN時的螺栓伸長量X1要在0.114～0.140mm間為合格螺栓，否則不能用于該測試。

測試過程：

1）矩形試樣放置在兩壓板之間，用虎臺鉗夾緊工裝，用手擰緊螺母。

2）把超聲波測長儀探頭與螺栓六角頭頂部連接，用扳手擰緊螺母向試樣施加壓力，超聲波測長儀讀數(shù)達到X1后保持壓力3S。取下超聲波探頭。

3）把試樣組件放入熱空氣老化箱，按設(shè)定的試驗溫度加熱22小時。

4）取出試樣冷至室溫。把超聲波測長儀探頭與螺栓六角頭頂部連接，讀取此時螺栓伸長量X2。

規(guī)定試驗時間所對應的螺栓長度變化量，即在該時間段內(nèi)墊片的蠕變松弛率（%）=[(X1-X2)/X1]×100

同一墊片試驗次數(shù)不少于三次。試驗結(jié)果取三次測試的平均值。

現(xiàn)有測試方法的缺點：

1）方案一要在標準實驗室內(nèi)完成，需配套計算機、空調(diào)和溫濕器等，完成一輪試驗數(shù)據(jù)要到半月，試驗效率低、成本高；

2）方案二超聲波測長法影響因素多，螺栓易失效，有效數(shù)據(jù)難采集。

3）兩個方案都是對試驗樣品的尺寸規(guī)格有要求，而我們發(fā)動機上使用的密封墊不規(guī)則。不能直接對密封墊成品進行蠕變松弛測試，只能對非金屬墊原材料板材進行測試，原材料的性能不能完全代表成型墊片的性能，從而造成成型墊片蠕變松弛測試的準確性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中缺陷，提供了一種試驗裝置簡單，可在生產(chǎn)現(xiàn)場直接對成品墊片進行測試，測試效率高的非金屬密封墊片蠕變松弛測試方法。

為達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種非金屬密封墊片蠕變松弛測試方法，該方法使用的墊片夾緊工裝包括：上壓板、下壓板和扭矩螺栓，所述扭矩螺栓螺接固定上壓板和下壓板，以對布設(shè)在上壓板和下壓板之間的待測試非金屬密封墊片施加壓力；具體包括：

步驟一，裝夾墊片，將待測試非金屬密封墊片放置在上壓板、下壓板之間，對正墊片上的過釘孔與上、下壓板的螺孔；

步驟二，上緊到初始扭矩，用扭力扳手擰緊扭矩螺栓向待測試非金屬密封墊片施加壓力，以達到預設(shè)試驗初始扭矩；

步驟三，老化箱保溫，把待測試非金屬密封墊片連同墊片夾緊工裝一并放入熱空氣老化箱，在待測試非金屬密封墊片的工作溫度區(qū)間加熱；