密封垫的功用及材料

密封垫的功用及材料

1.1 功用

密封垫广泛用于工程机械及柴油机的管道、壳体的结合面的静密封中，以其弹性变形填补零件结合面的不平度，切断泄漏通道，增加泄漏阻力，或承受内外侧压力差等方式防止流动介质 (气体、冷却水、润滑油、齿轮油、液压油、制动液等)泄漏。如柴油机的汽缸盖、正时齿轮室盖、油底壳、喷油泵侧盖、进排气管，工程机械底盘中的变速箱盖、方向机侧盖、桥壳后盖、终传动壳体等。

1.2 材料

按材料密封垫有非金属密封垫、非金属与金属组合密封垫、金属密封垫三大类，其常用材料有橡胶、皮革、石棉、纸、软木、聚四氟乙烯、钢、铁、铝、铜和不锈钢等。用棉、麻、石棉、纸、皮革等纤维素材质制成的密封垫，其组织疏松，致密性差，纤维间有细微缝隙，很容易被流动介质浸透，在压力作用下流动介质从高压侧通过这些细微缝隙渗透到低压侧，即形成渗透泄漏 (约占总泄漏量的10%~20%)

1.3 密封垫泄漏形式及原因

密封垫的泄漏有三种形式:界面泄漏、渗透泄漏和破坏性泄漏，其中以前两种为主要形式。产生界面泄漏的原因是:结合面粗糙和变形;密封垫没有压紧;结合面紧固螺栓伸长变形或松动; 密封垫发生塑性变形等。界面泄漏量约占总泄漏量的80%~90%; 材料老化、龟裂、变质等会促使密封垫破坏性泄漏，但安装、使用不当是主要原因;如上所述，流动介质浸透到细微缝隙中，造成纤维素材料制成的密封垫的渗透泄漏。

1.4 常用密封垫种类及适用范围

现将常用密封垫的种类、结构、材料及适用范围列于表1中。

表1 常用密封垫片种类及其适用范围形式

种类材料

适用范围

压力/MPa 温度/ ℃介质

非金属密封垫纸垫片

软钢纸板 <0.4 <120 燃料油，润滑油，水等

橡胶垫片

天然橡胶 1.33×10-10~0.6 -60~100 水，海水，空气，惰性气体，盐类水溶液，稀盐酸，稀硫酸等

普通橡胶板 -40~60 空气，水，制动液等

夹布橡胶垫片

夹布橡胶≈0.6 -30~60 海水，淡水，空气，润滑油和燃料油等

皮垫片牛皮或浸油、蜡，合成橡胶，合成树脂 -60~100 水，油，空气等

软聚氯乙烯垫片软聚氯乙烯板≤1.6 <60 酸碱稀溶液及氨，具有氧化性的蒸气及气体

聚四氟乙烯垫片聚四氟乙烯板≤3.0 -180~250 浓酸，碱，溶剂，油类

橡胶石棉垫片高压橡胶石棉板

中压橡胶石棉板

低压橡胶石棉板≤6.0

≤4.0

≤1.5≤450

≤350

≤200空气，压缩空气，蒸气，氨，水，海水，冷凝水，液态氨，≤98%硫酸，≤35%盐酸，盐类，硝氨液，硫氨液，甲胺液，烧碱，氟利昂，氢氰酸，卡普隆生产介质，聚苯乙烯生产介质

耐油橡胶石棉板

≤4.0≤400油品(汽、柴、煤、重油等)，油气，溶剂(包括丙烷、丙酮、苯、酚、醛、异丙醇)，浓度小于30%的尿素，氢气，硫化催化剂，润滑油，碱类

聚四氟乙烯包垫片聚四氟乙烯薄膜包橡胶石棉板或橡胶板≤3.0 -180~250 浓酸，碱，溶剂，油类

组合密封垫夹金属丝(网)石棉垫铜(钢或不锈钢)丝和石棉交织而成内燃机用

缠绕垫片金属带:紫铜,铝,08(15)钢,2Cr13,0Cr13,1Cr13,1Cr 18Ni9Ti非金属带:石棉,聚四氟乙烯,陶瓷纤维等≤6.4≈600

蒸气，氢气，压缩空气，天然气，油品，溶剂，重油，丙烯，烧碱，酸，碱，液化气，水金属包平垫片

金属:紫铜,软钢,铝,不锈钢,合金钢

非金属:石棉板,棉胶石棉板,聚四氟乙烯板,陶瓷纤维

≤6.4≈600蒸气，氢气，压缩空气，天然气，油品，溶剂，重油，丙烯，烧碱，酸，碱，液化气，水

波形金属垫片

金属密封垫金属平垫片

紫铜，铝，铅，软钢，不锈钢，合金钢

1.33×10-10~20 ≈600蒸气，氢气，压缩空气，天然气，油品，溶剂，重油，丙烯，烧碱，酸，碱，液化气，水

金属齿形垫片

08(10)钢，铝，合金钢，1Cr13(0Cr13) ≥4.0≈600蒸气，氢气，压缩空气，天然气，油品，溶剂，重油，丙烯，烧碱，酸，碱，液化气，水

金属八角垫

10钢，1Cr13，合金钢，不锈钢等≥6.4≈600蒸气，氢气，压缩空气，天然气，油品，溶剂，重油，丙烯，烧碱，酸，碱，液化气，水

金属透镜垫

金属椭圆垫

2 石棉橡胶密封垫

石棉橡胶密封垫包括普通石棉橡胶密封垫、耐油石棉橡胶密封垫、增强石棉橡胶密封垫、石棉钢片密封垫、混合石棉橡胶密封垫和复合石棉橡胶密封垫等。

2.1 普通石棉橡胶密封垫

普通石棉橡胶密封垫是用石棉、橡胶、结合剂等经辊压而成的各种零件结合面间所用的密封垫，如发动机汽缸垫、管道法兰盘密封垫等。普通石棉橡胶密封垫因配料、工艺、性能及用途不同分为高压石棉橡胶密封垫(如XB450)、中压石棉橡胶密封垫 (如XB350)和低压石棉橡胶密封垫(如XB200)三种。其中高压石棉橡胶密封垫可以用来密封高温(450℃)、高压(6MPa)的流动介质，中压石棉橡胶密封垫可用于温度350℃、压力4MPa的流动介质的密封;而低压石棉橡胶密封垫只用于一般低压冷却水或蒸气的密封。

普通石棉橡胶密封垫单张成型厚度一般为≤3mm。

2.2 耐油石棉橡胶密封垫

耐油石棉橡胶密封垫是以石棉、耐油橡胶和结合剂为主要材料经辊压而成的密封垫，有Ny300型和Ny 400型两种。Ny300型耐油石棉橡胶密封垫适用于中小功率发动机燃油系、润滑系及冷却系的密封，而Ny 400型耐油石棉橡胶密封垫可用于温度400℃、压力4MPa 的油料、溶剂、碱类介质的密封。

耐油石棉橡胶密封垫单张成型厚度有1、2、3mm三种。

2.3 增强石棉橡胶密封垫

增强石棉橡胶密封垫是由石棉橡胶板和一层或多层镀锌钢丝网(或不锈钢丝网)组成，分为耐油增强和高压增强两种。钢丝网夹在石棉橡胶中，以增加拉伸强度，使之承受高压和高温。

增强石棉橡胶密封垫单张成型厚度一般不超过3mm。

2.4 石棉钢片密封垫

石棉钢片密封垫是两面为耐油石棉橡胶板，中间夹入冲眼不锈钢片作骨架，经压制、硫化、表面均匀涂敷润滑剂的密封垫。耐油石棉橡胶板为未经硫化的一面光滑、另一面拉毛，厚度约0. 5mm。不锈钢片厚度为0.2mm、孔眼直径0.1~1mm、孔眼排列为每100mm36~40孔。目前，石棉钢片密封垫多使用在体积小、质量轻、功率大的高速二冲程发动机上。

2.5 混合石棉橡胶密封垫

混合石棉橡胶密封垫是由耐油石棉橡胶板、普通石棉橡胶板、增强石棉橡胶反以及钢