核级石墨密封垫片应力补偿机理研究

以核级石墨密封垫片为研究对象,对垫片的压缩回弹性能以及密封性能进行试验研究,并采用ANSYS有限元软件对法兰连接进行仿真模拟,分析垫片在常温及高温工况下的应力分布规律,研究垫片的应力补偿机理。研究结果表明,预紧时石墨环和金属外环同时承受螺栓预紧力作用,金属外环承受多余载荷并在内压升高过程中将载荷释放以起到应力补偿作用,维持垫片应力在一定承载范围内基本不变;高温工况下,压力在一定范围波动,垫片即可维持一稳定的应力状态,从而确认了垫片应力补偿机理的有效性。

发动机缸盖用冲刺复合垫片性能研究

石墨冲刺复合垫片具有良好的回弹性、压缩性、密封性、耐高温高压等优点,是发动机气缸盖常用的一种垫片。首先使用300T高温通用型密封件检测设备完成了20℃常温条件与100℃高温条件下复合垫片的机械性能试验。结果表明,常温条件下垫片的压缩率为21.33%,回弹率为28.30%;高温条件下垫片的压缩率为20.47%,回弹率为32.77%,满足发动机气缸垫技术要求。然后进行了垫片的密封性能试验,试验表明载荷为35 MPa时,泄漏率为0.08×10^(-3)mm^(3)/s,垫片的密封性能良好。最后采用Workbench软件对发动机停车、启动和正常运转3种工况下气缸垫的密封性能进行了模拟,分析表明螺栓预紧力应大于52.5 kN可满足密封要求。