小型高純氣體氣驅增壓設備的研製涉及多項材料結構、工藝上的技術創新。

1.先進材料處理工藝

為解決超高壓強下高速運動活塞與氣缸體的磨損、氣密和自潤滑問題，我們綜合采用了特殊的材料和處理工藝:

（1）對於氣缸體,主要是提高其硬度耐磨性加工精度和表面光潔度,我們選用了高強度基體材料，采用了精密鑄造、高精度車削的加工方法和金屬表面鏡面處理技術,並對氣缸體內表面采取了特殊的碳氮共滲熱處理工藝,使其具有優異的表面硬度、機械強度加工精度表面光潔度和耐磨性等綜合技術指標。

（2）對於活塞密封組件,主要是提高其耐磨性加工精度、自潤滑性和適當的韌性,特別是確保在適當過盈配合的情況下,能實現對超高壓強氣體良好密封。同時由於潤滑劑會對高純氣體產生汙染,活塞密封組件應具備良好的自潤滑性。我們對比、試驗了數百種材料,並采用特殊加工工藝,實現了上述技術要求。

2.異型氣缸體成型加工技術

超高壓強氣體的密封存在較大技術難點：在我國現有材料和工藝條件下,要實現氣缸體和活塞的良好密封,就要增加密封件的數量及其與氣缸體配合的過盈量。但這樣又會給潤滑性帶來困難,導緻其工作可靠性下降,使用壽命縮短,同時設備發熱量將劇增，嚴重時甚至燒毀相關部件和設備。我們創造性地將氣缸體和活塞體,由正圓柱體改進為圓錐體,並對密封件構造進行相應改進,讓密封由線接觸變為面接觸，單位密封組件密封效果提高200%~500%。我們在反複試驗的基礎上科學地確定了密封組件的***數量,較好地平衡了密封潤滑、磨損和散熱等多方面的技術要求。

3.易磨損部件的可更換式結構

氣缸體和活塞體改為圓錐體後,氣缸體和活塞頭在運動過程中將產生接觸、碰撞和擠壓,由於結構和材料原因,在超高壓強和摩擦高溫的作用下，高壓氣缸體接觸部位將迅速磨損。針對這一問題,我們並未一味地從材料上加以考慮，而是改變思路，從部件結構上進行攻關。我們注意到，由於氣缸體與活塞頭接觸易磨損部位不與密封組件接觸、配合,工藝要求相對較低，可以將該部分與氣缸體其他部分分離,單獨加工成可更換配件。

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