金屬波紋補(bǔ)償器疲勞壽命的研究

國(guó)內(nèi)外對(duì)波紋補(bǔ)償器疲勞壽命的研究較為普遍，但關(guān)于焊接結(jié)構(gòu)對(duì)波紋補(bǔ)償器疲勞壽命影響研究還較缺乏。針對(duì)某環(huán)境控制系統(tǒng)補(bǔ)償器焊接疲倦泄漏問題進(jìn)行研究，首先，通過觀測(cè)焊縫的微結(jié)構(gòu)，分析裂縫產(chǎn)生機(jī)理；隨后，對(duì)原始波紋補(bǔ)償器進(jìn)行振動(dòng)情況下的應(yīng)力應(yīng)變分析，分析焊接結(jié)構(gòu)對(duì)疲勞壽命的影響，進(jìn)而提出改進(jìn)方案；對(duì)改善波紋補(bǔ)償器的焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元計(jì)算，分析改進(jìn)波紋補(bǔ)償器的安全裕度。

研究得出如下結(jié)論：

1）波紋補(bǔ)償器的開端焊接結(jié)構(gòu)薄厚不一，差異性較大。波紋補(bǔ)償器焊接結(jié)構(gòu)泄漏區(qū)域觀測(cè)到大概400個(gè)疲倦雜帶，屬于低周疲勞壽命問題；

2）帶缺陷原始波紋補(bǔ)償器厚、薄焊頭的工作應(yīng)力分別是463MPa和817MPa，均高于對(duì)應(yīng)焊接區(qū)域疲勞極限。理想無焊接缺陷情況下，焊接區(qū)域工作應(yīng)力約為260MPa，疲倦指數(shù)約為2；

3）改進(jìn)波紋補(bǔ)償器的結(jié)果和制造工藝后，焊縫的焊趾區(qū)應(yīng)力為113MPa，安全系數(shù)約為4。