金屬波紋膨脹節(jié)是一種柔性、薄壁、橫向波紋管殼體構(gòu)件,如下圖所示。波紋膨脹節(jié)也叫不銹鋼波紋管補償器,主要為保障管道安全運行,它具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺的殼體,波紋管具有彈性,在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下能產(chǎn)生位移。由于波紋膨脹節(jié)的應用范圍很廣,每個使用要求也不同,因此波紋膨脹節(jié)的種類有很多,本文就金屬波紋管膨脹節(jié)的分類做一下分析。

波紋補償器主要利用其自身的彈性變形功能。它除了具有彈性性能外,還具有耐壓、密封、耐腐蝕、耐溫度、耐沖擊等多種性能,在外力作用下,可產(chǎn)生軸向、角位移、側(cè)向位移和組合位移。除位移補償外,還具有減振、降噪、密封等功能。波紋膨脹節(jié)越來越受到人們的重視,廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建筑、水泥、供熱、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。
波紋管膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有柔性、承載能力、穩(wěn)定性和疲勞壽命等特點。此外,設(shè)計人員應特別注意波紋膨脹節(jié)的腐蝕破壞。因為從使用條件來看,腐蝕破壞是波紋管膨脹節(jié)失效的首要原因。
波紋管膨脹節(jié)的主要類型有波紋管膨脹節(jié)、波紋膨脹節(jié)和金屬軟管,其中波紋膨脹節(jié)的應用最為廣泛。根據(jù)波紋管膨脹節(jié)的成型工藝、材料、結(jié)構(gòu)形狀和層數(shù),可以對波紋管膨脹節(jié)的類型進行分類。根據(jù)成型工藝:a)液壓成形波紋管;b)滾壓成型波紋管;c)機械脹形波紋管;d)焊接波紋管;e)橡膠成型波紋管;f)電沉積波紋管。

根據(jù)波紋管的層數(shù),可分為單層波紋管和多層波紋管。
根據(jù)波紋管的波形結(jié)構(gòu),可分為U型、V型、s型、C型等。
按加強方式分為內(nèi)加強環(huán)、外加強環(huán)和非加強環(huán)式波紋管。
根據(jù)材料的分類,波紋膨脹節(jié)可分為金屬和非金屬。金屬波紋管主要由薄壁奧氏體不銹鋼制成。最常用的材料是OCr18Ni9(304)、Cr18Ni9Ti(321)和ocr17ni12mo2(316),其中316具有更好的耐點蝕性能。目前,國內(nèi)外有鐵素體和奧氏體耐蝕性較好的兩相不銹鋼波紋膨脹節(jié),但304因其價格優(yōu)勢而得到廣泛應用。因此,本課題的主要研究對象是304奧氏體不銹鋼。
一般情況下,波紋管材料應滿足以下條件:較高的彈性極限、拉伸強度和疲勞強度,以保證波紋管的工作;良好的塑性,以便于成型和加工,并通過后續(xù)的處理過程(加工硬化、熱處理等)獲得足夠的硬度和強度;且耐腐蝕性好,能滿足波紋管在無相同環(huán)境要求下工作的要求。其工作原理主要是利用其自身的彈性變形功能,補償管道因熱變形、機械變形和各種機械振動而產(chǎn)生的軸向、角位移、側(cè)向位移和組合位移。補償功能具有耐壓、密封、耐腐蝕、耐溫、抗沖擊、減振、降噪等功能,可減少管道變形,提高管道使用壽命。