刘富印 唐贺

摘 要：机械密封覆层密封环能够综合利用耐磨覆层与韧性基体材料的优良特性，但其应用主要依靠经验，缺乏针对其性能的研究。覆层厚度、覆层与基体的热膨胀系数比和弹性模量比的变化主要影响覆层表面最大拉应力。摩擦副要保证紧密贴合、组成密封面以防止介质泄漏。这就要求摩擦副要有良好的耐磨性；动环可以轴向移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；静环具有浮动性起缓冲作用。本文通过建立机械密封覆层端，研究覆层端面结构和材料对其性能的影响，为覆层端面的设计和应用提供理论基础。

关键词：机械密封；覆层端面；应力

引言

机械密封覆层密封环的应用正在逐渐推广，在密封结构无法改变的情况下，对密封环材料提出了更高的要求。密封环材料尤其是硬环材料，要求摩擦系数小，具有一定的耐磨性；热膨胀系数小；有适当的机械性能和硬度，可加工性能好；致密性好等特点。覆层端面性能的研究从未中断。密封环材料对密封端面的各项性能有重要影响，有很高的耐磨性，但抗拉强度低；硬质合金的抗拉强度高，但耐腐蚀性较差。有的高脆性特点使其在工程应用中极易磕毁。在金属表面制备耐磨覆层，可以结合覆层材料的耐磨性和基体材料良好的韧性及可加工性。对于大尺寸密封环或结构复杂的密封环，表面覆层技术不仅节约了硬质材料，而且使得加工工艺可行。

一、机械密封原理概述