螺栓预紧对四氟垫片的影响

四氟垫片最大Von Mises应力值随螺栓预紧力的变化曲线

不同的初始螺栓预紧力对四氟垫片的力学性能产生重要影响，上图为四氟垫片最大Von Mises应力值随螺栓预紧力的变化曲线。无论是预紧状态还是工作状态，螺栓预紧力越大，四氟垫片的应力值越大，而且垫片最大应力值与螺栓预紧力近似为线性变化。垫片在工作状态下的应力值大于其在预紧状态。

四氟垫片宽度方向A

图7为不同的螺栓预紧力下，四氟垫片中图3所示路径的接触应力分布曲线。图3中的路径AB和路径CD为两个极限位置，因而对其进行分析。图7(A)为预紧状态下的接触应力分布，螺栓的预紧力越大，四氟垫片沿路径的接触应力值就越大；在垫片宽度相同位置，路径CD中的接触应力值均大于路径AB；路径AB上的应力经历了先增大后减小，在垫片边缘又增大的过程；路径CD上的应力值在径向20 mm内的增长率较大，而在20-27.25 mm之间的变化率较小。

四氟垫片宽度方向B

图7(B)为四氟垫片在工作状态下的接触应力分布，只有接触应力的大于2MPa的部位才为有效接触宽度，由图可知，螺栓预紧力越大，四氟垫片的有效接触宽度越大；在相同工况下，AB方向的有效接触宽度小于CD方向；工作状态下CD方向的接触应力分布与预紧状态不同，且最大接触应力降低；工作状态下AB方向上接触应力的最大值到四氟垫片边缘的距离小于预紧状态。

在相同螺栓预紧力作用下，管道内流体压力越大，四氟垫片的有效接触宽度就越小。当流体压力为4 MPa时，四氟垫片的有效宽度，为0，不能实现密封。