【摘要】：金屬波紋管具有位移補償、減震降噪和密封功能,常被用作敏感元件、補償元件、密封元件、結(jié)構(gòu)元件和貯能元件。目前廣泛使用的不銹鋼波紋管大多采用液壓脹形或機械脹形制造,波紋管壁厚減薄明顯,在高溫腐蝕性介質(zhì)中容易發(fā)生破壞失效。鈦合金波紋管具有密度小、耐腐蝕、高溫強度好等優(yōu)點,然而鈦合金常溫下成形性能差,回彈嚴重,不適合冷成形。目前關(guān)于鈦合金波紋管制造方面的研究較少,采用液壓脹形、滾壓成形、旋壓成形等方法制造鈦合金波紋管時設(shè)備復(fù)雜,成品率低。因此,研究波紋管新的制造方法,具有重要意義,本文開展了基于擴散連接法的鈦合金波紋管制造工藝研究,主要工作如下:(1)根據(jù)鈦合金碟形波紋管結(jié)構(gòu)特點,規(guī)劃了基于擴散連接法的制造工藝路線,確定了結(jié)果檢測方法。(2)進行了Ti6Al4V合金板材擴散連接性能試驗和高溫應(yīng)力松弛試驗,得到了合適的擴散連接試驗參數(shù)和高溫應(yīng)力松弛試驗參數(shù),為波紋管膜片擴散連接過程和應(yīng)力松弛過程奠定基礎(chǔ)。(3)對波紋管的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計和有限元仿真分析,進行了鈦合金膜片的擴散連接試驗和應(yīng)力松弛試驗。(4)對試驗獲得的波紋管分別進行氣密性、整體軸向剛度測試。氣密性試驗中,波紋管在0.5MPa氣壓下維持60min不發(fā)生泄漏。波紋管的整體剛度實驗值為113.1N/mm,經(jīng)驗公式計算得到波紋管的剛度為181.2N/mm,二者相差達到60%。對波紋管沿軸向切開,觀察其截面,發(fā)現(xiàn)最終界面形狀同仿真結(jié)果十分吻合。對隨爐試樣的常溫力學(xué)測試表明,屈服強度下降11%,抗拉強度下降10.5%,延伸率提高14.8%。(5)采用相同方法制備了另一個不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的碟形波紋管,并對其進行了剛度和密封性測試,試驗結(jié)果表明波紋管密封良好,剛度仿真值和實測值相差不超過50%。上述工藝研究結(jié)果表明,基于擴散連接法制造鈦合金碟形波紋管是可行的,試驗工藝具有可操作性和重復(fù)性,具有廣闊的發(fā)展前景,為多波紋、大直徑的鈦合金碟形波紋管的制造提供技術(shù)支持。
【圖文】：

于擴散連接法的鈦合金波紋管制造工藝研究業(yè)機械設(shè)備和管道輸送系統(tǒng)中的重要部件，它自動、外力因素等帶來的角度和位移變化，同時本結(jié)構(gòu)，，金屬膨脹節(jié)中起到重要作用的是金屬密封功能。圖 1.2 為 U 形波紋管的應(yīng)用實例。

現(xiàn)代工業(yè)機械設(shè)備和管道輸送系統(tǒng)中的重要部件，它自身、機械振動、外力因素等帶來的角度和位移變化，同時具節(jié)的基本結(jié)構(gòu)，金屬膨脹節(jié)中起到重要作用的是金屬波紋時兼具密封功能。圖 1.2 為 U 形波紋管的應(yīng)用實例。圖 1. 1 膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)示例1-法蘭 2-金屬波紋管 3-支撐桿
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.23

【參考文獻】

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本文編號：2520628