金屬波紋管類組件的設計與制造技術一直是國內彈性元件行業所關注的一個重要領域。自1848年世界上第一只彈性元件（波登管）問世至今的150年來，由于波紋管類組件在國民經濟中的重要作用和潛在市場，人們對它的興趣一直方興未艾。
波紋管類組件主要包括金屬波紋管、電沉積波紋管、焊接波紋管、波紋管換熱器、膜片膜盒、金屬軟管等。它們均是利用材料的彈性特性和本身的幾何形狀,完成一定功能的元件。其應用十分廣泛，主要功能有測量、連接、補償、隔離、傳感、密封、減震等。其應用領域涉及化工、石油、冶金、供熱、環保、航天、航空、航海、儀、自動化乃至日常生活等各個部門。
本材料將全面、系統地介紹波紋管類組件的設計計算、制造工藝、檢測技術、工程應用等知識。在理論計算方面，將避免冗長的理論計算和難于實際應用的弊端，是工程技術人員長期以來實際工作的總結。在制備工藝方面不僅給出波紋管類組件制備的流程，并且給出了具體的工藝規范和參數，對有些關鍵性的工藝技術也作了剖析和研討，介紹電沉積和脹型等新工藝。還將對波紋管類組件的檢測技術作系統的闡述，并將介紹有關檢測儀器的原理及裝置。
對波紋管類組件的可靠性問題，本材料也將進行分析和研究，包括失效模式、失效機理和響應的防范措施。為了方便用戶和使用部門，還將給出波紋管類組件的選型及安裝使用等的注意事項。
金屬波紋管的基礎知識
概述
金屬波紋管類組件是一類常用的彈性元件，它們主要包括金屬波紋管、波紋膨脹節、波紋換熱管、膜片膜盒和金屬軟管等。波紋管類組件是利用材料的彈性來實現所要求的功能。它們在外界載荷（集中力,壓力,力矩等）作用下改變元件的形狀和尺寸，當載荷卸除后又恢復到原來的狀態。根據這種特性，它們可以實現測量、連接、轉換、補償、隔離、密封、減震等功能。金屬波紋管類組件是主要基礎元件之一，在儀器儀表、各類裝置及管網系統中得帶了廣泛的應用。
生產發展簡史
金屬波紋管、膜片膜盒、壓力彈簧管等彈性元件出現得比較早，它們與生產實際結合較密切。隨著產業革命的發展，蒸汽鍋爐得到了大量的應用。為了確保蒸汽鍋爐的安全生產，國外在19世紀中期研制出帶有彈性元件的壓力測量儀表。1848年，法國人波登發明了C型彈管（稱為“波登管”），兩年之后制成了第一臺波登管式壓力表，1870年又出現了波紋管式蒸汽壓力測量儀表。20世紀初，美、英、德等國相繼建立了一些彈性元件專業化生產廠，生產各種類型的波紋管、膜片膜盒和壓力彈簧管。美國國家標準（NBS）在20年代對金屬膜片型面及特性進行了一系列的研究工作。前蘇聯在30年代對波紋管、膜片膜盒等彈性元件設有專門的研究和研制機構。
第二次世界大戰以后，隨著工業生產和科學技術的迅速發展，波紋管，膜片膜盒等彈性元件在基礎理論、設計計算、制造技術等方面都得到了進一部的發展和提高。由于氣動和電動單元組合儀表的廣泛應用，使波紋管類彈性元件進入了大量生產和使用階段。60—70年代是儀表彈性元件的發展時期。隨著儀器儀表與控制系統的大量應用，對波紋管，膜片膜盒等彈性元件的需求量增加。前蘇聯每年波紋管的生產量約為數百萬個，美國有近30家波紋管生產廠。
20世界末，科學技術取得了突飛猛進的發展，各種新原理的傳感器和變送器相繼問世，儀表彈性元件的應用受到了限制。但是，由于波紋管類彈性元件具有性能穩定、使用可靠等特點，它們在壓力，軸向力，橫向力以及彎矩的作用下能夠產生很大的位移。這些性能使波紋管及其組件在各種技術領域中得到了新的應用。
金屬軟管，波紋膨脹節和波紋管換熱器的出現及其大量使用，波紋管用作連接，補償與換熱元件以成為重要的應用領域。它們已突破儀表彈性元件的范疇，主要用于電力、冶金、石化和集中供暖等行業管網系統中，作為柔性連接與熱補償構件，也可做成換熱系統中的熱交換器。傳統的波紋管類彈性元件已向新的應用領域擴展，這已成為波紋管類組件的發展趨勢。
生產制造特點
1.生產專業化
波紋管類組件是量大面廣的常用彈性元件，它們的生產制造技術比較特殊，加工工序較多。為了提高生產效率和降低制造成本，國內外均采用專業化集中生產的方式。目前，對于像金屬波紋管，金屬軟管，波紋膨脹節，波紋換熱管等生產批量較大的產品，大多由專業化生產廠供貨；而那些通用性較差，技術要求高的彈性元件，如深波波紋管，高精度膜片膜盒等，一般采取進口或由高水平的專業生產商制造。
2.品種多樣化
專業生產廠除了提供樣本規定的標準產品外，還可根據用戶的要求，發展各類新品種的彈性元件。尤其是金屬波紋管類組件，它們的使用范圍較廣，涉及到儀器儀表、石油化工、電廠供熱、航天航空、交通運輸等各種技術領域。它們對金屬波紋管類組件的性能要求是多種多樣的，主要反映在高精度、高壓力、使用溫度范圍寬、特殊腐蝕介質和安全可靠等方面。隨著工業生產和科學技術的迅速發展，波紋管類組件的應用范圍將越來越廣，其品種與規格將不斷增多。
3.質量要求高
金屬波紋管及其組件大多用作儀表敏感元件和管道連接補償構件。作為敏感元件，它們直接感受生產過程的信息（壓力，溫度，流量等），經過轉換，饋送到測量或控制系統。波紋管類彈性元件的質量直接影響到儀器儀表的精度和可靠性指標。管道連接補償用波紋膨脹節，則要求耐壓耐蝕性和一定的補償量。各專業生產廠為了保證產品質量，對波紋管類組件生產制造過程控制相當嚴格。材料進廠后，根據要求進行化學分析和力學性能實驗；各道工序要經過尺寸檢查和質量檢驗；出廠的波紋管及其組件須做特性測試，附有主要性能指標和測試數據。對不同要求的產品，制定了相應的技術規范。
4.工藝嚴謹
金屬波紋管類組件的制造工藝過程不僅包括元件成形時的壓力加工，而且還應用焊接、熱處理、化學沉積、除油清洗和組件裝配等技術。它們是要經過多道加工工序才能完成的，其中只要某一道工序出現弊端，就會影響產品質量或者造成廢品。因此，在生產過程中必須進行嚴格的工藝控制和質量檢驗，嚴格執行工藝規程和技術標準，才能生產出滿足性能要求的波紋管類組件產品。
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