1. 金屬波紋管彈性材料的基本要求
一般情況下,彈性元件的制造材料應(yīng)滿(mǎn)足下列條件:
有良好的塑性,便于波紋管類(lèi)彈性元件的加工成形,且能通過(guò)隨后的處理工藝(冷作硬化、熱處理等),獲得足夠的彈性和強(qiáng)度
高的彈性極限、抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,保證彈性元件的正常工作;
有好的焊接性能,滿(mǎn)足波紋管類(lèi)組件制造過(guò)程中的焊接工藝要求;
材料的彈性性能穩(wěn)定,受時(shí)間和溫度的影響小,低的滯后、應(yīng)力弛豫與蠕變;
較好的耐腐蝕穩(wěn)定性。
2. 金屬波紋管彈性元件的選用原則
彈性元件的使用范圍很廣,工作條件和特性要求不一。因此,對(duì)材料提出了各種各樣的要求。對(duì)于一些性能要求不太高的彈性元件,材料的選擇就比較簡(jiǎn)便。如作為補(bǔ)償用的波紋節(jié)(波紋膨脹節(jié)),要求在較高的溫度和壓力下工作,對(duì)彈性特性的要求不高。這類(lèi)彈性元件可選用不銹鋼材料制造。儀器儀表中的彈性元件有的要求導(dǎo)磁,而大多數(shù)要求用非磁性材料制成。在很多場(chǎng)合,要求材料具有高的(或低的)導(dǎo)電性。有些彈性元件要求在高溫、高壓條件下工作,這時(shí)材料必須具備耐熱性和抗蠕變性能;當(dāng)彈性元件與腐蝕性介質(zhì)相接觸,它應(yīng)當(dāng)有足夠的耐腐蝕穩(wěn)定性。
對(duì)于彈性元件的材料來(lái)說(shuō),要滿(mǎn)足各種各樣的,有時(shí)往往是相互矛盾的全部綜合性能要求是相當(dāng)困難的。選擇彈性材料時(shí),應(yīng)著重考慮滿(mǎn)足元件的主要性能要求,然后再兼顧其他。譬如,某些儀器儀表中使用的彈性元件,對(duì)耐熱性和導(dǎo)電性都提出了要求。
但兩者兼?zhèn)涞囊笫窍嗷ッ艿摹T哪蜔嵝钥梢圆捎酶吆辖鸹牧辖鉀Q,而這會(huì)降低它的導(dǎo)電性;純金屬或低合金材料具有高的導(dǎo)電率,但是耐熱性很低。
在許多情況下,高的耐熱性要求更為重要,因?yàn)樘岣唠妼?dǎo)率還可以通過(guò)其他途徑實(shí)現(xiàn)。所以在這種情況下應(yīng)該選用高合金化的耐熱材料,雖然它的電導(dǎo)率不夠高。
3. 金屬波紋管彈性元件許用應(yīng)力和安全系數(shù)
要能保證彈性元件長(zhǎng)期正常地工作,在設(shè)計(jì)時(shí),必須使彈性元件上的工作應(yīng)力滿(mǎn)足一定條件。 彈性元件使用的工作條件不盡相同,因此極限應(yīng)力可以有不同的取法.一般情況下,彈性元件均在彈性范圍內(nèi)工作,因而極限應(yīng)力可認(rèn)為是材料的彈性極限;在交變載荷作用下的彈性
元件,極限應(yīng)力應(yīng)選取材料的疲勞強(qiáng)度;高溫條件下工作的彈性元件,極限應(yīng)力可選取材料的蠕變極限;在容易失穩(wěn)狀態(tài)下使用的彈性元件,
極限應(yīng)力應(yīng)認(rèn)為是剛產(chǎn)生失穩(wěn)時(shí)的臨界應(yīng)力。 安全系數(shù)的大小由如下因素決定:彈性元件的使用場(chǎng)合及必須具備的可靠性,元件的工作條件和耐久性;材料力學(xué)性能參數(shù)測(cè)試的準(zhǔn)確性等。