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金属波纹管的性能参数

发布时间:2012-06-11

金属波纹管的性能参数
1)最大压缩长度
在外力作用下,金属波纹管被压缩到波纹之间彼此互相紧密接触时的长度。
2)最大压缩位移
金属波纹管压缩到波纹之间相互紧密接触时所能产生的最大位移。当波纹管达到最大压缩位移时,往往已产生了塑性变形,所以工作时不允许达到这一数值。
3)允许位移和工作位移
金属波纹管不产生塑性变形情况下所能达到的最大位移称允许位移,而工作过程的最大位移你工作位移。为了保证波纹管在整个工作过程中性能稳定可靠和较高的使用寿命,工作位移般取允许位移的40%~50%。
4)耐压力和工作压力
波纹管在保持稳定状态或不产生塑性变形(如波距均匀性不破坏,波纹不歪斜等)条件下,能承受的最大静压力称波纹管的耐压力。而工作压力指在整个工作过程中,承受的最大玉力为了保证波纹管工作时性能稳定可靠和具有较高的使用寿命,工作压力一般取耐压力的40%~50%。
5)破裂压力
引起波纹管管壁破裂损坏时的临界压力称破裂压力,它表征了波纹管的最大耐压强度。在工作过程中,波纹管的工作压力远小于此压力。
6)刚度与灵敏度
刚 度就是金属波纹管产生单位位移所需要的力或压力,而灵敏度则是刚度的倒数,即作用于波纹管上单位力或压力所产生的位移。由于波纹管能承受集中力、压力和弯 矩,所以它的刚度根据承受载荷的类别可分为集中力刚度、压力刚度和弯曲刚度。其中以集中力刚度最为常用,把它简称为波纹管的刚度。
7)有效面积
它表征金属波纹管将压力转换为集中力的能力,有效面积是一个等效的面积,压力作用在这个面积上将产生相等的轴向力。
8)稳定性
金属波纹管在外力作用下,抵抗引起局部失稳或总体失稳的能力。
9)密封性
指金属波纹管在一定的内、外压差作用下保证不泄漏的性能,波纹管必须具有密封性。
10)寿命
金属波纹管的寿命,用波纹管直至不密封泄漏时为止的负荷变化次数表示。寿命是一个多元函数.它和波纹管的工作位移、工作压力、工作介质、温度范围、刚度、频率、工艺因素、安装情况和材料特性等有关。
11)零位偏移
以自由长度为零位,在集中载荷作用下,将波纹管压缩到某一位移值,保持一分钟后,卸除载荷,这时以波纹管长度与自由长度作比较,其差值称零位偏移。它与材料的性质以及位移量的大小有关。
12)弹性特性
金属波纹管某一点的变形与其负荷之间的关系称弹性特性。弹性特性可以是线性的,也可以是非线性的。波纹管弹性特性的非线性取决于它的几何形状和位移量。线性偏差用非线性度值来表示,非线性度值是指实际的弹性特性曲线对直线的最大偏差与波纹管的最大变形之比。
13)滞后
金属波纹管的滞后,是在加载及卸载的倩况下绘制弹性特性曲线时出现的,弹性滞后值是由相同负荷作用下所测得的加载与卸载的最大位移差与最大位移之比来确定。
14)弹性后效
金属波纹管的弹性后效表现为波纹管的位移比所加的负荷来得迟。例如,由于弹性后效的现象,仪表的指针在卸除负荷后不能立即回到零点。
3.金属波纹管的材料
金 属波纹管的性能主要取决于制造波纹管的材料的质量和波纹管成形后的几何参数.波纹管的性能能否满足设计要求,很大程度上取决于这些材料的制造质量。材料的 畸变,焊接不均匀,成形后波形不规则和残余损伤等都能引起局部部位的高应力,从而导致波纹管过早的破坏。波纹管材料的选择主要应考虑如下几点:
1)相容性
金属波纹管材料必须与相接触的工作介质和相连接的各种零件相容,因为壁厚很薄,很容易因点腐蚀和应力腐蚀而损坏波纹管的整体性。清洗用的介质和清洗工序必须认真研究,因为在波纹管内波纹处,清洗和检查都比较困难。
2)温度
金 属波纹管的工作温度范围为(-253 ~600)℃。在高温下工作的波纹管所使用的材料要有足够的热稳定性。工作温度升高,材料的弹性模量下降,从而导致波纹管的刚度、耐压力和疲劳寿命的降 低。在低温下使用的波纹管材料,必须有良好的低温性能。在低温下,材料的脆性对表而缺陷十分敏感,因此,对材料的表面质量应严格控制。
3)使用寿命和应力
金属波纹管的承压能力受材料屈服强度的限制,而疲劳循环次数则受材料的疲劳寿命和结构稳定性的制约。要求高寿命的波纹管应设计在弹性范围内工作,例如作仪表元件和轴密封用的波纹管。
4)制造技术
各种用于成形波纹管的材料.要求其塑性和焊接性能良好。直径较小的波纹管通常用无缝管制造,而直径超过25mm的波纹管,可用板材或带材成形圆简后纵向缝焊,再成形波纹管。
对 材料的附加考虑用于制造波纹管的材料,不论是管材、带材还是板材,根据波纹管使用性能要求,确定所需材料的厚度公差。当刚度不是主要性能要求时,其壁厚公 差可为厚度的+/-10%,当刚度要求较高时,其壁厚公差为厚度的+/-5 %。波纹管材料成形前的晶粒度应小于35 拼um,晶粒的不均匀度不大于2级。
用于制造波纹管的材料,主要有不锈钢、锡青铜和铍青铜等。