真空非永久密封-彈性密封墊圈與非彈性密封墊圈

　　非永久密封要求簡(jiǎn)單操作就能達到封止真空的目的。法蘭密封是代表性的非永久密封方式，本節先介紹幾種密封墊圈。

1、彈性密封墊圈

　　彈性體是指像橡膠一樣，有外壓會(huì )變形，解除外壓后就復原的物體。以彈性材料作為密封墊圈時(shí)，利用其復原力，在法蘭的密封面產(chǎn)生面壓而封止真空。密封墊圈通常使用合成O形橡膠圈。密封墊圈被擠壓時(shí)有一定的變形，變形程度根據法蘭構造而定(圖1)。

圖1　彈性密封墊圈的結構

　　也有全金屬彈性密封墊圈，主要有鋁制C形圓環(huán)(中間有彈簧)和不銹鋼制的中空圓環(huán)等。

2、非彈性密封墊圈

　　使用刀口法蘭(CF法蘭)和軟金屬(無(wú)氧銅或銀)墊圈密封是全金屬可烘烤的超高真空密封方式，這種密封方式和使用的法蘭成為國際上超高真空密封的標準。

　　超高真空法蘭將于本站后面章節做詳細介紹，其密封最為常用的是CF系列無(wú)氧銅密封墊圈。無(wú)氧銅密封墊圈材質(zhì)中銅的質(zhì)量分數大于99.97%，硬度為60～80HV。

圖2　CF法蘭和無(wú)氧銅墊圈的密封

　　使用CF系列無(wú)氧銅墊圈密封超高真空法蘭時(shí)，墊圈受3個(gè)方向的力，它們分別是兩邊法蘭刀口的切入和外周的擠壓(圖2(b))。無(wú)氧銅沒(méi)有彈性，因此，合格的無(wú)氧銅墊圈在使用后通常不會(huì )自行脫落，出現粘在法蘭上的現象，這正是外周擠壓的結果。用過(guò)一次的無(wú)氧銅墊圈上會(huì )有刀口法蘭壓痕，不鼓勵重復使用，因為如果出現漏氣則會(huì )浪費很多時(shí)間。

　　除了CF系列無(wú)氧銅墊圈之外，還有一種IPD系列無(wú)氧銅墊圈用于密封CF法蘭。IPD墊圈的內徑稍大于CF法蘭的刀口直徑，因此不被CF法蘭的刀口切入。IPD墊圈內壁和CF法蘭的刀口外斜面緊密接觸，來(lái)實(shí)現真空密封(圖2(c))，特別適合刀口有傷的CF法蘭密封。CF和IPD墊圈的尺寸參照表1。更多的尺寸可以參考真空技術(shù)標準-GB/T 6070-2007 真空技術(shù) 法蘭尺寸。

表1 無(wú)氧銅密封墊圈的代表尺寸