波紋管膨脹節(jié)高溫疲勞壽命研究的剖析
在高溫環(huán)境中，構(gòu)件的疲勞規(guī)律比較復(fù)雜，常溫環(huán)境下得出的疲勞規(guī)律不能直接應(yīng)用于高溫下的情況，壽命估算的問題也大有不同。一般認(rèn)為，當(dāng)合金的工作溫度與合金熔點(diǎn)的比值大于0.5時，這時認(rèn)為構(gòu)件處于高溫工作狀態(tài)，構(gòu)件的蠕變現(xiàn)象就不可忽略。所以高溫疲勞研究的是疲勞和蠕變共同作用下的材料力學(xué)行為。在高溫下的循環(huán)載荷就往往會導(dǎo)致蠕變—疲勞斷裂，這種破壞行為是一個與時間有關(guān)的變形機(jī)制。在這種機(jī)制下，構(gòu)件的斷裂形式由穿晶斷裂（常溫低周疲勞的特征）變成了沿晶斷裂。沿晶斷裂是蠕變斷裂的一個重要特征，它是由晶間穴生產(chǎn)和互連形成的。
當(dāng)波紋管金屬的實際工作溫度高于材料的蠕變溫度時，波紋管將受到蠕變與疲勞的相互作用，疲勞壽命明顯降低，而且與載荷作用時間有關(guān)。
目前對于波紋管膨脹節(jié)在常溫及蠕變溫度以下的疲勞壽命問題研究已很多，EJMA標(biāo)準(zhǔn)和GB/T12777—2008規(guī)定了蠕變溫度以下的疲勞壽命預(yù)測方法，可以直接用公式來預(yù)測波紋管的疲勞壽命，同時借助有限元分析軟件可以減少波紋管生產(chǎn)部門的試驗成本及新產(chǎn)品的周期。
對于工作在蠕變溫度以上的波紋管，因受疲勞和蠕變及其交互作用，其壽命要比常溫條件下的疲勞壽命低得多。雖然已有學(xué)者在高溫下進(jìn)行了膨脹節(jié)的疲勞試驗，但尚缺少系統(tǒng)的試驗研究。波紋管在蠕變溫度內(nèi)的疲勞壽命尚無較為準(zhǔn)確的預(yù)測方法。因此研究高溫條件下金屬波紋管膨脹節(jié)疲勞失效機(jī)理，探索疲勞壽命預(yù)測方法變得尤為重要和緊迫。
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