金属波纹管设计的理论基础是板壳理论、材料力学、计算数学等。波纹管设计的参数较多，由于波纹管在系统中的用途不同，其设计计算的***也不一样。例如，波纹管用于力平衡元件，要求波纹管在工作范围内其有效面积不变或变化很小，用于测量元件，要求波纹管的弹性特性是线性的；用于真空开关管作真空密封件，要求波纹管的真空密封性、轴向位移量和疲劳寿命；用于阀门作密封件，要求波纹管应具有一定的耐压力、耐腐蚀、耐温度、工作位移和疲劳寿命。根据波纹管的结构特点，可以把波纹管当作圆环壳、扁锥壳或圆环板所组成。设计计算波纹管也就是设计计算圆外壳、扁锥壳或团环板。
波纹管

波纹管开裂断裂原因分析、断裂、开裂原因分析

由宏观形貌观察和化学成分分析结果可知：在波纹管裂纹周围未发现夹渣、气孔、疏松等冶金缺陷;波纹管的化学成分符合标准要求。奥氏体不锈钢的敏化温度区间为450~850℃， 在该温度范围内铬元素容易在晶界附近富集，400PE波纹管SN8， 形成M23C6型碳化物， 从而导致晶界附近出现贫铬区， 使晶间的耐腐蚀能力急剧下降， 在腐蚀介质作用下产生晶间腐蚀。研究表明， Inconel 800合金退火温度在550~800℃范围内， 随退火温度的升高， 敏化度先上升后下降。失效波纹管的工作温度为500℃左右， 接近于敏化温度区间， 同时晶界处的析出物主要为富铬的M23C6型碳化物， 这符合'贫铬理论'。

波纹管上的应力是由系统中的压力和波纹管变形所产生的。压力在波纹管上产生环(周向)应力，而在波的侧壁、波谷和波峰处产生径向的薄膜和弯曲应力。不能抗弯的薄壳有时称为薄膜，600PE波纹管SN8，忽略弯曲而算得的应力则称为薄膜应力。波纹管变形时产生径向薄膜应力和弯曲应力。

波纹管的寿命是在工作条件下使用时，能保证正常工作的工作期限或循环次数。用波纹管组成的弹性密封系统，PE波纹管，经常在承受较多循环次数的变动载荷和较大位移的条件下工作，因此确定波纹管的使用寿命，具有重要意义。因为波纹管的作用不同，300PE波纹管SN8，对其使用寿命的要求也不一样。

(1)波纹管用来补偿管路系统中因安装造成的位置偏差时，对其寿命要求只有几次就够了。

(2)波纹管用于开关频率较高的恒温控制器中，其寿命要达到10000次才能满足使用要求。

(3)波纹管用于真空开关作为真空密封件时，其寿命要达到30000次才能保证正常工作。

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