[發明專利]一種波紋管機械密封波片材料熱處理方法

在審

• 申請號: 201710439138.5
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107245569A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 蔣宇峰;孫振兵;楊錦芬
• 申請（專利權）人: 南通世發船舶機械有限公司
• 主分類號: C21D9/08
• 分類號: C21D9/08
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙)11400
• 代理人: 高之波,倪金磊

技術領域

本發明涉及一種材料熱處理工藝，尤其是一種波紋管機械密封波片材料熱處理方法。

背景技術

石油石化的煉油廠高溫泵很多，基本都是高危泵，其工作壓力0～5MPa，溫度200℃～300℃，轉速不大于6000r·p·m(線速不大于50m/s)，軸徑在25～ 150mm；泄漏指標：常規工作下，泄漏量為2～3mI/h，在高溫、高壓、高速下，泄漏量為4～9I/h；磨損量指標：＜0.017～0.02；使用期指標：常規工作下，使用期為8000～10000h，在高溫、高壓、高速狀況下，使用期為 4000～6000h；正是這些在嚴酷條件下工作的機械泵，最容易出現故障，其部位就是泵的密封裝置,由于高溫、高壓、強腐蝕和高可靠性要求，密封裝置處于高速運轉的軸與靜止的泵殼體之間受到極為惡劣的工作環境考驗，國產密封裝置普遍存在壽命短、泄露量大、故障多的狀況，而不得不依賴進口。

機械密封由端面摩擦副(動、靜環)、彈性元件和輔助密封件等構成；端面摩擦副緊密貼合，組成密封面防止介質泄漏，彈性元件主要起補償、預緊及緩沖作用，它對密封端面產生合理的比壓以保證密封性能，我公司對于石油化工企業輸送高溫流體的泵用機械密封設計中，彈性元件和輔助密封件通常采用焊接金屬波紋管(波紋管本身兼作彈性元件和輔助密封元件)，因此，波紋管是此類機械密封的核心元件。

波紋管閥采用厚度極薄(小于0.3mm)的材料焊接而成，所用材料有18-8 型奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼以及硬化不銹鋼(17-7pH)等，國內使用較多的是18-8型奧氏體不銹鋼，由于18-8型奧氏體不銹鋼強度較低，而且在高溫下強度下降較多，難以保證高溫下低失彈；后來改換使用316材料為波紋管波片材料，但是仍然達不到理想的需求，高溫泵很快失效。本發明構思選擇高鎳合金Inconel718材料，并實施了改性，獲取的Inconel718合金波片，有效的提高了機械密封的性能。

發明內容

本發明的目的提供一種降低成本又能提高產品品質的波紋管機械密封波片材料熱處理方法，解決上述現有技術問題中的一個或者多個。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種波紋管機械密封波片材料熱處理方法，其創新點在于：熱處理步驟如下：

a)將剛制成的波紋管置于熱處理爐中，再將熱處理爐中抽成真空；

b)再對熱處理爐進行升溫至200℃，升溫時間為25min，保溫處理 30min；

c)再對熱處理爐進行升溫至350℃，升溫時間為35min，保溫處理 30min；

d)再對熱處理爐進行降溫至300℃，降溫時間為10min，保溫處理 15min；

e)再對熱處理爐進行升溫至650℃，升溫時間為3h，保溫2h；

f)再對熱處理爐進行降溫至550℃，降溫時間為1h，保溫1h；

g)再對熱處理爐進行升溫至750℃，升溫時間為2h，保溫1h；

h)再對熱處理爐進行降溫至600℃，降溫時間為1h，保溫10h；

i)最后冷卻至常溫。

在一些實施方式，熱處理爐為VDFC型。

本發明的波紋管為沉淀硬化型鎳鉻鐵合金，密ρ＝8.24g/cm3，熔化溫度范圍1260～1320℃，在700℃時具有高強度、良好的韌性以及在高低溫環境均具有耐腐蝕性；供貨狀態可以是固溶處理或沉淀硬化態，同時易加工，在700℃時具有高的抗拉強度、疲勞強度、抗蠕變強度和斷裂強度；在1000℃時具有高抗氧化性，在低溫下具有穩定的化學性能并具有良好的焊接性能，但是在高溫環境下存在缺陷，所以對波紋管波片進行必要的熱處理；該處理方法簡單易操作，使用效果良好，彰顯技術進步。

具體實施方式

一種波紋管機械密封波片材料熱處理方法，熱處理步驟如下：將剛制成的波紋管置于熱處理爐中，再將熱處理爐中抽成真空；再對熱處理爐進行升溫至200℃，升溫時間為25min，保溫處理30min；再對熱處理爐進行升溫至 350℃，升溫時間為35min，保溫處理30min；再對熱處理爐進行降溫至300℃，降溫時間為10min，保溫處理15min；再對熱處理爐進行升溫至650℃，升溫時間為3h，保溫2h；再對熱處理爐進行降溫至550℃，降溫時間為1h，保溫1h；再對熱處理爐進行升溫至750℃，升溫時間為2h，保溫1h；再對熱處理爐進行降溫至600℃，降溫時間為1h，保溫10h；最后冷卻至常溫。

在一些實施方式，熱處理爐為VDFC型。