金屬波紋補償器疲勞壽命的研究

國內(nèi)外對波紋補償器疲勞壽命的研究較為普遍，但關(guān)于焊接結(jié)構(gòu)對波紋補償器疲勞壽命影響研究還較缺乏。針對某環(huán)境控制系統(tǒng)補償器焊接疲倦泄漏問題進行研究，首先，通過觀測焊縫的微結(jié)構(gòu)，分析裂縫產(chǎn)生機理；隨后，對原始波紋補償器進行振動情況下的應(yīng)力應(yīng)變分析，分析焊接結(jié)構(gòu)對疲勞壽命的影響，進而提出改進方案；對改善波紋補償器的焊接結(jié)構(gòu)進行有限元計算，分析改進波紋補償器的安全裕度。

研究得出如下結(jié)論：

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

2）帶缺陷原始波紋補償器厚、薄焊頭的工作應(yīng)力分別是463MPa和817MPa，均高于對應(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）改進波紋補償器的結(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。