一种金属组合垫片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及密封垫片领域，特别设及一种金属组合垫片。
【背景技术】
[0002] 金属垫片常常作为两平面之间加强密封的材料，如作为防止液体泄露的密封元件 设置在静密封面之间。目前金属垫片多为简单的环状，与待密封部件接触后，不能形成密封 带，容易发生渗漏现象，需要进一步完善。密封垫片所用的场合往往工作环境比较复杂，如 在法兰上，机械工作带来的振动，会带动法兰上紧固件振动，致使紧固件下方的密封垫片会 对法兰的内壁和对紧固件的表面造成剪切应力并有滑动的趋势，导致接触部位磨损严重， 运种情况不仅仅会造成对个部件的损伤，还会使密封处间隙变大，进而大大降低密封了效 果。
【发明内容】
[0003] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种金属组合垫片，主要解决 两平面连接时密封性差的问题，同时解决密封垫片、紧固件和接触面磨损严重的问题，通过 特制金属垫片，使金属垫片的弹性、初性、强度和抗腐蚀能力增强，延长金属垫片的使用寿 命。
[0004] 本发明采用的技术方案如下：一种金属组合垫片，包括金属垫片本体，所述金属垫 片本体的内边缘上设有一绝缘缓冲层，或者金属垫片本体的内外边缘上均设有一绝缘缓冲 层，所述金属垫片本体的上设有若干凸缘，所述每个凸缘等距平行布置在金属垫片本体上， 且每个凸缘之间的间隙处为平面，或者每个凸缘之间的间隙处为凹槽，所述凸缘和凹槽组 合形成波浪形，或者形成齿形。
[0005] 进一步，所述金属垫片本体中间通孔大小要略大于放入通孔内紧固件的大小，所 述金属垫片本体为圆形垫片或者为多边形垫片，金属垫片本体上设有若干个通孔或者无通 孔。
[0006] 进一步，所述绝缘缓冲层为一层橡胶层，所述橡胶层的宽度为l-8mm，厚度与所述 金属垫片本体的厚度相同，橡胶层采用娃橡胶材料制成，所述橡胶层的表面上还涂覆有一 层聚四氣乙締层，所述聚四氣乙締层的厚度为50-300Jim。
[0007] 进一步，所述绝缘缓冲层与所述金属垫片本体相连接处设有一缓冲带，所述缓冲 带为平面，即金属垫片本体与绝缘缓冲层平滑过渡。
[0008] 由于上述结构的设置，在金属垫片初始状态时，即紧固件还未向下梓紧时，金属垫 片中间通孔与紧固件松动配合，金属垫片内边缘的绝缘缓冲层与紧固件表面接触或者留有 很小的缝隙，金属垫片外边缘与法兰内壁接触或者留有很小的缝隙，若金属外边缘无绝缘 缓冲层时，当紧固件向下梓紧，紧固件就会压缩金属垫片本体，由于金属垫片本体具有很好 的弹性和初性，金属垫片本体上的凸缘和凹槽就会向两边扩展延伸，致使金属垫片外边缘 抵住法兰内壁，而内边缘会收缩并挤压紧固件，当紧固件向下的压力过大时，即超过了绝缘 缓冲层的弹性势能，绝缘缓冲层不在被压缩，而是会微微向上或向下翅起，直至紧固件梓紧 为止，在此状态时，金属垫片紧紧的抵住了法兰内壁和紧固件表面，密封处无任何缝隙，达 到了密封效果，而当法兰和紧固件振动时，金属垫片由于弹力的回弹作用，会紧紧贴住法兰 内壁和紧固件表面，若紧固件收到横向方向上的力时，由于绝缘缓冲层的弹性作用，绝缘缓 冲层依然能紧紧的贴住紧固件，且绝缘缓冲层为娃橡胶组成，娃橡胶上喷涂有聚四氣乙締 涂料，运使得在发生相对滑动时，由于作用在表面上的力得到了减缓，接触面相对摩擦系数 小，则不会对紧固件造成刮损，保证了金属垫片和紧固件的尺寸稳定性，进一步维持了密封 效果。同理，若要求法兰内壁不受到磨损，则只需在金属垫片的外边缘添加一层绝缘缓冲 层，当紧固件向下梓紧时，金属垫片会沿着法兰内壁扩展延伸，并紧贴法兰内壁和紧固件表 面，密封效果好。在此紧固密封过程中，绝缘缓冲层起着重要的作用，一方面绝缘缓冲层中 的娃橡胶利用弹性来紧贴紧固件和法兰内壁来维持密封效果，另一方面绝缘缓冲层上喷涂 的聚四氣乙締涂层能减少对紧固件和法兰磨损，使金属垫片伸展变形时能更好的传递力， 确保梓紧过程进行顺利。
[0009] 进一步，所述金属垫片本体采用特制不诱钢制成，所述特制不诱钢的组分按重量 百分比计算（^下％均表示重量百分比）为：碳为0. 13°/c^0. 17%，儀为4%^7%，铭为9%^15%， 车孟为 9%~11%，妮为 0. 58%~0. 77%，饥为 0. 13%~0. 32%，钢为 1. 3%~1. 8%，铁为 3%~4%，稀±为 0. 23?^). 53%，憐和硫的总量不超过0. 035%，余量为铁及其不可避免的杂质。
[0010] 进一步，所述特制不诱钢的制备工艺包括W下几个步骤： 步骤1、用中频感应电炉烙炼，金属炉料加人顺序为生铁、废钢、钢铁、儀铁、儘铁、铭铁， 烙炼溫度达到1610°c时，进行脱氧，然后再加入脱氧剂进行二次脱氧，之后加入钢铁、饥铁、 铁铁和妮铁，烙炼快结束时，加入稀±，使钢中的合金成分达到预定要求，然后微调钢液中 的化学成分，诱注成型，然后清理钢锭表面渣淳，除去冒口； 步骤2、用机械加工的方法除去钢锭表面的铸造缺陷和氧化皮，表面打磨光滑平整，然 后将钢锭加热至1050°C，升溫速率为100°CA，一次锻压下，将钢锭锻造成所需规格的板 材； 步骤3、将锻压完成后的板材置于热处理炉中，加热板材至650°C，升溫速率为70°CA， 然后保溫化，再随炉冷却至室溫；然后用机械加工的方式将板材加工成金属垫片本体； 步骤4、将步骤3中得到的金属垫片本体进行固溶处理，即将金属垫片本体放入热处理 炉中加热至1060°C，升溫速率为100°CA，保溫化，然后水泽至室溫； 步骤5、将固溶处理后的金属垫片本体加热至870°C，升溫速率为90°CA，保溫化，然后 空冷却至室溫。
[0011] 进一步，清洁制作成型好的金属垫片本体，然后在金属垫片本体的内边缘或者内 外边缘上喷涂含质量分数1%的硅氧烷偶联剂酒精，再在喷涂处注上娃橡胶，惊干后喷涂聚 四氣乙締涂料，即成所述的金属组合垫片。
[0012] 在本特制的不诱钢中，特意加了饥、铁、钢和妮合金元素，其目的在于，由于金属垫 片往往工作环境复杂，传统的不诱钢只能满足一般需要，而在一些重要场合，往往还要要求 金属垫片具有优异的抗晶间腐蚀能力和耐酸碱能力，饥、铁和妮微量元素能在钢中形成稳 定碳化物，能够有效避免在晶界上沉淀出铭碳化物导致不诱钢的晶间腐蚀，提高不诱钢抗 晶间腐蚀能力；钢在钢中能形成稳定的纯化膜，提高钢耐酸碱的性能，提高钢抗晶间腐蚀的 能力；妮可提高钢抗大气腐蚀及高溫下抗氨、氮、氨腐蚀能力，可防止晶间腐蚀现象。此外， 运些合金元素除提高钢的抗腐蚀性能外，还能提高钢的强度、硬度和耐磨性等机械性能，使 金属垫片综合性能更好。
[0013] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是： 1、本发明的金属组合垫片主要解决了两平面连接时密封性差的问题，使金属垫片在动 态过程中，也能维持很好的密封效果。
[0014] 2、解决了密封垫片、紧固件和接触面磨损严重的问题，保证了金属垫片和紧固件 的尺寸稳定性。
[0015] 3、通过特制金属垫片，使金属垫片的弹性、初性、强度和抗腐蚀能力增强，延长金 属垫片的使用寿命。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明的第一种情况的一种金属组合垫片结构示意图。
[0017] 图2是本发明的第二种情况的一种金属合垫片结构示意图。
[0018] 图3是图1紧固件梓紧后的情况的结构示意图。
[0019] 图4是图2紧固件梓紧后的情况的结构示意图。
[0020] 图中标记：1为法兰，2为紧固件，3为金属垫片本体，4为绝缘缓冲层，5为凸缘，6 为凹槽。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图，对本发明作详细的