金属缠绕垫片是目前应用广泛的一种密封垫片,为半金属密合垫中回弹性佳的垫片,由v形或w形薄钢带与各种填充料交替缠绕而成,能耐高温、高压和适应超低温或真空下的条件使用,通过改变垫片的材料组合,可解决各种介质对垫片的化学腐蚀问题,其结构密度可依据不同的锁紧力要求来制作,为加强主体和准确定位,缠绕垫片设有金属内加强环和外定位环,利用内外钢环来控制其大压紧度,对垫片接触的法兰密封面的表面精度要求不高。
金属缠绕垫片的高温密封性能包括两个方面:一是不同温度、不同垫片应力等级下介质压力改变对泄漏率的影响。二是在恒定温度、恒定垫片应力时泄漏率随时间的变化情况。
泄漏率与温度、垫片残余压紧应力及介质压力的关系如下:
测定不同温度、不同垫片应力、不同介质压力下的泄漏率。试验时在恒定的温度和选定的垫片应力等级下,介质压力由低到高逐级加载,得到同一试验温度、同一垫片应力等级、不同介质压力下的泄漏率。改变温度和垫片应力等级,重复上述试验。通过对不锈钢石墨缠绕垫片所做的氮气密封试验可发现泄漏率是介质应力、垫片残余压紧应力和温度的函数,其关系式可用公式(3—3)表示: