Поиск по сайту

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫМ НАПЫЛЕНИЕМ

Аганаев Сергей Игоревич , Астраханцев Николай Вениаминович , Зайдес Семен Азикович

2018 / Том 22, №11 (142) 2018 [ Металлургия и материаловедение ]

Цель - исследование возможности снижения утечек в уплотнениях с герметизирующим металлическим кольцом (на примере вакуумного фланцевого соединения стандарта ConFlat) путем нанесения на поверхность кольца покрытия из мягкого металла ионно-плазменным способом. Покрытие наносилось при помощи оригинального ионно-плазменного источника с жидким анодом. Уплотнительные кольца для соединения CF40 испытывались на герметичность на сверхвысоковакуумном стенде с масс-спектрометрическим квадрупольным газоанализатором XT-100M, настроенным на контроль натекания гелия в вакуумную камеру стенда. Экспериментально установлено, что при повторном использовании уплотнительного кольца с нанесенным на его поверхность медным покрытием уменьшается величина натекания. Получены микроснимки поверхности кольца на сканирующем электронном микроскопе. Нанесение слоя мягкого металла на контактные поверхности однократно использовавшегося металлического кольца не только восстанавливает ее герметизирующие свойства, но и уменьшает натекание по сравнению с новой прокладкой. Эффект обеспечивается формированием плотного контакта твердого металла фланцевых клиньев с выровненной поверхностью пластичного покрытия по всей длине окружности, восстановленной благодаря сглаживанию впадин на кольце, которые образовались при предшествующей затяжке фланцевого соединения.

Ключевые слова:

фланцевое соединение с металлическим уплотнителем, герметичность, ионно-плазменный источник, напыление, вакуумная установка, масс-спектрометрический газоанализатор, сканирующий электронный микроскоп

Библиографический список:

Материалы уплотнений трубопроводной арматуры. Свойства уплотнительных материалов [Электронный ресурс] // Старт ИМПЭКС. URL: https://starimpex.ru/raznoe/svojstva-uplotnitelnyh-materialov.html (26.09.2018).
Крепление скважин [Электронный ресурс] // Добыча нефти и газа. URL: http://oilloot.ru/component/content/article/78-tekhnika-i-tekhnologii-stroitelstva-skvazhin/170-kreplenie-skvazhin (26.09.2018).
Уплотнение – важнейший компонент гидравлической конструкции [Электронный ресурс] // Основные средства: URL: http://www.os1.ru/article/7328-uplotnenie-vajneyshiy-komponent-gidravlicheskoy-konstruktsii (10.10.2018).
Промышленная экология [Электронный ресурс]. URL: http://www.alfar.ru/smart/1/1054/ (10.10.2018).
Божко Г.В. Разъемные герметичные соединения // Вестник ТГТУ. 2010. Т. 16. № 2. С. 404–120
Аганаев С.И., Тютрин Н.О. Исследование технологии получения герметичных покрытий на уплотнительных элементах ионно-плазменным методом // Жизненный цикл конструкционных материалов (от получения до утилизации): материалы VII Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием (Иркутск, 26–28 апреля, 2018 г.). Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2018. С. 213–220.
Артеменко Н.В., Симонов В.Н. Власова Д.В. Исследование процесса осаждения нитрида титана на установке ионно-плазменного напыления МАП-3 // Труды ВИАМ. 2017. № 12 (60). С. 110–122.
Сейткулов А.Р. Особенности процесса получения покрытий вакуумным ионно-плазменным методом // Вестник КазККА. 2010. № 3 (64). С. 151–155.
Паперный В.Л., Погодин В.К., Перминова Е.А. Исследование герметичности уплотнительных соединений плоскость – плоскость с ионно-плазменными покрытиями // Химическое и нефтегазовое машиностроение 2013. № 9. С. 3–6.
Пат. № 2322632, Российская Федерация Разъемное соединение / В.К. Погодин, В.П. Вирюкин, И.М. Рудых, А.М. Кузнецов, Меринов С.П. Елшин А.И. 04.08.2006 г.
Пат. №170029, Российская Федерация Устройство для создания потока металлической плазмы / О.И. Шипилова, Н.В. Астраханцев, Н.В. Лебедев, В.Л. Паперный. 12.04.2017 г.
ООО "АВАКС" Научно-производственная фирма: Уплотнительные прокладки соединений CF (conflat) [Электронный ресурс]. URL: https://avacuum.ru/rus/armature/59/g179/ (10.10.2018).
Fittingplus: Пассивная арматура вакуумных систем. [Электронный ресурс]. URL: http://fittingplus.ru/pdf/vacuum_fitting+.pdf (10.10.2018).
Никитин О. Ф. Обоснование размеров канавки установки кольца контактных уплотнительных устройств // Наука и образование МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2013. № 6. С. 113–118.
Борисенко А.Г. Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники // Технология и конструирование в электронной аппаратуре 2013. № 4. С. 37–41.
Пат. № 95112665/09, Российская Федерация. Масс-спектрометр для газового анализа / А.В. Козловский. 27. 01.1998.
Pyramid Vacuum: Масс-анализаторы серии Extorr XT [Электронный ресурс]. URL: http://www.pyramid-vacuum.ru/extrr.htm (15.10.2018).

Файлы: