紫铜阀垫失效原因及机理分析

氢气进气阀采用紫铜阀垫进行密封,在运行一段时间后发生破碎。通过分析进气阀结构和工作原理,明确阀垫使用过程中的受力状态;通过分析失效阀垫的外观特征和表面形貌,以及比较失效前后阀垫的宏观形貌、金相组织和微观硬度,分析失效的原因及机理。结果表明:阀垫装配不合理是阀垫失效的主要原因;装配间隙的存在使阀座与气缸之间造成循环挤压而变形,同时气体腐蚀产生的氧化皮在循环力的挤压下压入阀垫表面,形成“裂纹”缺陷;变形使硬度升高,韧性变差,阀垫在一个较大的冲击力的作用下,在“裂纹”缺陷的薄弱点处破碎。