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波纹管膨胀节高温疲劳寿命研究的剖析

来源:沧州永源机械?发布时间:2017-11-16 GMT 02:11:42
关键词:金属波纹管膨胀节,波纹管膨胀节,膨胀节

  在高温环境中,构件的疲劳规律比较复杂,常温环境下得出的疲劳规律不能直接应用于高温下的情况,寿命估算的问题也大有不同。一般认为,当合金的工作温度与合金熔点的比值大于0.5时,这时认为构件处于高温工作状态,构件的蠕变现象就不可忽略。所以高温疲劳研究的是疲劳和蠕变共同作用下的材料力学行为。在高温下的循环载荷就往往会导致蠕变—疲劳断裂,这种破坏行为是一个与时间有关的变形机制。在这种机制下,构件的断裂形式由穿晶断裂(常温低周疲劳的特征)变成了沿晶断裂。沿晶断裂是蠕变断裂的一个重要特征,它是由晶间穴生产和互连形成的。
  当波纹管金属的实际工作温度高于材料的蠕变温度时,波纹管将受到蠕变与疲劳的相互作用,疲劳寿命明显降低,而且与载荷作用时间有关。
  目前对于波纹管膨胀节在常温及蠕变温度以下的疲劳寿命问题研究已很多,EJMA标准和GB/T12777—2008规定了蠕变温度以下的疲劳寿命预测方法,可以直接用公式来预测波纹管的疲劳寿命,同时借助有限元分析软件可以减少波纹管生产部门的试验成本及新产品的周期。
  对于工作在蠕变温度以上的波纹管,因受疲劳和蠕变及其交互作用,其寿命要比常温条件下的疲劳寿命低得多。虽然已有学者在高温下进行了膨胀节的疲劳试验,但尚缺少系统的试验研究。波纹管在蠕变温度内的疲劳寿命尚无较为准确的预测方法。因此研究高温条件下金属波纹管膨胀节疲劳失效机理,探索疲劳寿命预测方法变得尤为重要和紧迫。

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