金屬波紋管是一種撓性、薄壁、有橫向波紋的管殼零件。它既有彈性特性又有密封特性,在外力及力矩作用下能產生軸向、角向、側向、及其組合位移,密封性能好。在機械、儀表、石油、化工、電力、供熱、機車、船舶、核工業、航空航天等許多工業領域得到了越來越廣泛的應用。
金屬波紋管的種類主要有金屬波紋管、波紋膨脹節和金屬波紋軟管三種。隨著金屬壓力加工等技術的進步和各種結構波紋管的應用,相應產生了許多種制造波紋管的方法。這些方法是液壓成形、機械脹形、橡膠成形、旋壓成形、滾壓成形、焊接成形和電沉積成形等。每種方法都有其獨特的優點。例如:液壓成形可以獲得綜合性能較好的波紋管.滾壓成形可以制造特大直徑的波紋管;焊接成形可以獲得彈性極好的波紋管;電沉積可以制造小直徑和高情度的波紋管。
一般情況下,選用金屬波紋管的材料應滿足下列條件:
(1)高彈性極限、抗拉強度和疲勞強度,保證波紋管正常工作。
(2)良好的塑性,便于波紋管的加工成形,且能通過隨后的處理工藝(冷作硬化、熱處理等)獲得足夠的硬度和強度。
(3)較好的耐腐蝕性能,滿足波紋管在不同環境下工作要求。
(4)良好的焊接性能,滿足波紋管在制作過程中的焊接工藝要求。 對于地溝敷設的熱力管網,當補償器所處管道地勢較低時,雨水或事故性污水會浸泡波紋管,應考慮選用耐蝕性更強的材料,如鐵鎳合金、高鎳合金等。由于此類材料價格較高,在制造波紋管時,可以考慮僅在與腐蝕性介質接觸的表面增加一層耐蝕合金。
疲勞壽命設計由波紋管補償器的失效類型及原因分析可以看出,金屬波紋管的平面穩定性、周向穩定性及耐腐蝕性能均與其位移量即疲勞壽命相關。過低的疲勞壽命將會導致金屬波紋管穩定性及耐蝕性能下降。