焊接波纹管是一种理想的敏感元件
时间：2015-02-09 阅读：213
焊接波纹管是一种由许多以冲压方式成型的薄形中空膜片，利用精密焊接所制成的高度可弯曲及伸缩的金属管，如图所示。其组成方式是由两成型中空膜片以同心圆的方式作内缘焊接组成膜片对，再将多个膜片对堆垒一起作外缘焊接组成波纹段，再于两端和端板金属焊接组合成波纹管组，如此便可应外部的需要与其他运动部件一起作往复运动。
焊接波纹管材料的选择是很严格的，除要求耐高温、耐腐蚀之外，还要求波纹管有足够的刚度。使用或正在开发的产品焊接技术有钨惰性气体保护焊接、微束等离子焊接、电力束焊接和激光焊接，其中微束等离子焊接和激光焊接较为常用。
焊接波纹管是近年来国内外兴起的一种新型元件,它有两突出的优点:变形量大,寿命长.利用其改进热声机械,有可能解决许多重大问题.文中介绍了焊接波纹管的结构,总结了其在热声机械中可能的几点应用,对其寿命也做了初步讨论.
由于焊接波纹管在制造过程中，壁厚和其它几何尺寸易于控制，所以它的工作特性较好。例如，美国使用的用作测量元件的焊接波纹管，非线性可低于0.4%，滞后小于0.25%,刚度分散度可控制在+/-10%以内。另外，焊接波纹管的外径与内径的比值可以选得较大，1.2~3上下，这意味着焊接波纹管的灵敏度可以提高。而对于液压成形波纹管来说，外径内径比要受材料塑性的限制，不能选得太大，一般1.2~1.8左右。所以说焊接波纹管是一种理想的敏感元件。
焊接波纹管的使用寿命对于不同的使用对象有不同的要求。一般作为压力检测元件的焊接波纹管，使用寿命能达一百万次左右。而在工作条件比较苛刻的情况，例如有腐蚀介质存在，或者在高压、高温的场合下，寿命为十万次左右。在一些特殊场合，例如火箭发动机转子轴封口上用的焊接波纹管，在转速为3000r/min时，寿命是按时间计算的。
普通的焊接波纹管都不耐高压。为了提高它的耐压能力，日前已出现了双层结构的焊接波纹管，其耐压能力为14~70MPa。这种形式的焊接波纹管，承受内压和外压的能力都很强。对于在内压工作的情况下，需要在双层膜片的外层膜片上均布钻2~4个排气孔，孔径一般在5mm以下。这样在承压时双层膜片便能紧密贴合，从而提高了耐压能力。
能采用多种材料制造
由于制造焊接波纹管时，材料不像液压成形时那祥，要经过较大的变形拉伸，所以这种工艺对于塑性较差而弹性性能好的材料特别适宜。这就为发展耐高温、耐腐蚀、高强度等特殊材料的波纹管开辟了道路。常用的材料有奥氏体不锈钢，马氏体不锈钢，镍基合金和钛合金等。
目前在电力工业广泛采用的锯齿波型膨胀器也是焊接波纹管的一个典型应用实例。它在这里实际上是起体积补偿的作用。电压互感器，电流互感器的工作线圈都浸在绝缘油箱里，随着环境温度和工作电流的变化，绝缘油的温度变化范围很大。因此，在一个全封闭的系统中，就必须对绝缘油热胀冷缩产生的体积变化进行补偿。