專利名稱：一種高溫泵用波紋管機械密封波片材料熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料熱處理工藝，該方法尤其適用于高溫泵用波紋管機械密封波片的熱處理。
背景技術(shù)：
石油石化的煉油廠高溫泵很多，基本都是高危泵，其工作壓力0 5MPa，溫度200°C 300°C，轉(zhuǎn)速不大于6000r p m (線速不大于50m/s)，軸徑在25 150_ ;泄漏指標常規(guī)工作下，泄漏量為2 3ml/h,在高溫、高壓、高速下,泄漏量為4 9I/h ;磨損量指標< 0. 017 0. 02 ;使用期指標常規(guī)工作下，使用期為8000 lOOOOh，在高溫、高壓、 高速狀況下，使用期為4000 6000h ;正是這些在嚴酷條件下工作的機械泵，最容易出現(xiàn)故障，其部位就是泵的密封裝置，由于高溫、高壓、強腐蝕和高可靠性要求，密封裝置處于高速運轉(zhuǎn)的軸與靜止的泵殼體之間受到極為惡劣的工作環(huán)境考驗，國產(chǎn)密封裝置普遍存在壽命短、泄露量大、故障多的狀況，而不得不依賴進口。機械密封由端面摩擦副(動、靜環(huán))、彈性元件和輔助密封件等構(gòu)成；端面摩擦副緊密貼合，組成密封面防止介質(zhì)泄漏，彈性元件主要起補償、預緊及緩沖作用，它對密封端面產(chǎn)生合理的比壓以保證密封性能，我公司對于石油化工企業(yè)輸送高溫流體的泵用機械密封設(shè)計中，彈性元件和輔助密封件通常采用焊接金屬波紋管(波紋管本身兼作彈性元件和輔助密封元件)，因此，波紋管是此類機械密封的核心元件。波紋管采用厚度極薄(小于0. 3mm)的材料焊接而成，所用材料有18_8型奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼以及硬化不銹鋼(17_7pH)等，國內(nèi)使用較多的是18-8型奧氏體不銹鋼，由于18-8型奧氏體不銹鋼強度較低，而且在高溫下強度下降較多，難以保證高溫下低失彈；后來改換使用316材料為波紋管波片材料，但是仍然達不到理想的需求，高溫泵很快失效。本發(fā)明構(gòu)思選擇高鎳合金Inconel718材料,并實施了改性,獲取的Inconel718合金波片，有效的提高了機械密封的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目在于以熱處理方法獲取的Inconel718合金波片，既降低成本又增加了品質(zhì)，滿足了生產(chǎn)的需求。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種高溫泵用波紋管機械密封波片材料熱處理方法，將Inconel718材料制作的波紋管進行熱處理，使其獲得最佳的機械性能；熱處理步驟將波紋管置于真空熱處理爐中，升溫I小時至300°C，保溫I小時，再升溫I小時至500°C，保溫I小時，繼續(xù)升溫I小時至720°C，保溫8小時，開始降溫至620°C，保溫8小時，隨爐冷卻后使用。本發(fā)明選用的Inconel718合金，含銀、鑰的沉淀硬化型鎳鉻鐵合金，密度P =8. 24g/cm3，熔化溫度范圍1260 1320°C，在700°C時具有高強度、良好的韌性以及在高低溫環(huán)境均具有耐腐蝕性；供貨狀態(tài)可以是固溶處理或沉淀硬化態(tài)，同時易加工，在700°C時具有高的抗拉強度、疲勞強度、抗蠕變強度和斷裂強度；在100(TC時具有高抗氧化性，在低溫下具有穩(wěn)定的化學性能并具有良好的焊接性能，但是在高溫環(huán)境下存在缺陷，所以對Inconel718材料波紋管波片進行必要的熱處理；該處理方法簡單易操作，使用效果良好，彰顯技術(shù)進步。
具體實施例方式本發(fā)明結(jié)合實施例作進一步說明。
實施例本發(fā)明依據(jù)材料的屬性，即Y ”相的擴散速率較低，經(jīng)長時間的時效處理，即熱處理，使Inconel718合金獲得最佳的機械性能； 熱處理方法
將InConel718材料放入真空熱處理爐，裝爐升溫I小時一300°C—保溫I小時一升溫I小時一500°C—保溫I小時一升溫I小時一720°C—保溫8小時、降溫一6200C(550C /h)—保溫8小時一隨爐冷卻(嚴格按照操作工藝規(guī)程進行)。檢測效果驗證
經(jīng)過真空熱處理后的Inconel718材料焊接的金屬波紋管
1)提高了彎曲疲勞強度和耐蝕性，提高其耐熱、耐壓性能，保證工作條件下波紋管不產(chǎn)生變形；
2)提高了焊接性能，彌補了熱處理前的缺陷，保證了焊菇的剛度，提高了高溫下低失彈性，甚至無失彈，即提高機械密封的整體性能。本方法選用的真空熱處理爐的型號為VDFC型，生產(chǎn)廠家為易普森工業(yè)爐有限公司。
權(quán)利要求
1.一種高溫泵用波紋管機械密封波片材料熱處理方法，其特征在于將Inconel718材料制作的波紋管進行熱處理，使其獲得最佳的機械性能；熱處理步驟將波紋管置于真空熱處理爐中，升溫I小時至300°C，保溫I小時，再升溫I小時至500°C，保溫I小時，繼續(xù)升溫I小時至720°C，保溫8小時，開始降溫至620°C，保溫8小時，隨爐冷卻后使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的方法，其特征在于真空熱處理后的Inconel718材料，焊接的金屬波紋管提高了機械密封的整體性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的方法，其特征在于選用的真空熱處理爐的型號為VDFC型，由易普森工業(yè)爐有限公司提供。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種高溫泵用波紋管機械密封波片材料熱處理方法，將Inconel718材料制作的波紋管進行熱處理，使其獲得最佳的機械性能；熱處理步驟將波紋管置于真空熱處理爐中，升溫1小時至300℃，保溫1小時，再升溫1小時至500℃，保溫1小時，繼續(xù)升溫1小時至720℃，保溫8小時，開始降溫至620℃，保溫8小時，隨爐冷卻后使用。
文檔編號C21D9/08GK102676781SQ20121017865
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月3日
發(fā)明者劉立進, 劉龍毅, 呂星剛, 周廣民, 李鵬程, 田永剛, 范建軍 申請人:新疆烏蘇市北方新科有限公司