为什么出现组合式密封环？

碳化钨等材料有优良的性能，但是价格高，加工困难，限制了它的使用。为解决这个矛盾，出现了组合式密封环。密封端面采用硬质合金，，密封环的基体（称为环座）则用普通材料制成。为解决硬质合金环和环座之间的联接和密封，产生了热装式、带密封圈式、焊接和钎焊四种组合式密封环。

组合式密封环的出现是为了结合不同材料的优势，同时克服单种材料在成本、加工或性能上的不足。下面解释为什么会出现这种设计：

1. 材料性能需求：密封环在工作中要承受高压、高温、腐蚀等恶劣条件，并要求具有较高的硬度和耐磨性。碳化钨等硬质合金材料在这些方面的表现非常优秀。

2. 成本考虑：虽然碳化钨等硬质合金性能优良，但价格昂贵，不适合大规模或成本敏感的应用。为了降低成本，可以只在密封环的关键部分，即密封端面使用硬质合金。

3. 加工难度：硬质合金等材料的加工难度大，并且对加工设备的要求也高，这增加了制造成本和技术难度。为了简化加工，可以将复杂的部分设计为用更易加工的材料制成。

4. 设计灵活性：通过组合不同材料，可以根据具体的应用要求定制密封环，如在不同部位使用不同的材料以达到性能和成本的最优平衡。

5. 连接方法：考虑到硬质合金与环座的联接问题，出现了多种解决方案。例如：
   - 热装式：通过热胀冷缩原理，将热膨胀的硬质合金环装入预先加工好的环座内，冷却后形成紧密的配合。
   - 带密封圈式：使用弹性或塑性的密封圈来确保硬质合金环与环座之间的密封。
   - 焊接和钎焊：利用焊接或钎焊工艺将硬质合金环与环座固定连接，这种方法适用于承受较高温度和压力的环境。

综上所述，组合式密封环的设计是为了解决纯硬质合金材料成本高、加工难的问题，同时确保密封环在关键部分具有优秀的性能，而在其他部分则采用成本较低、加工相对简单的材料，从而降低总体成本、提高生产效率，并根据不同应用环境的需求进行材料和设计的优化。
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