金属波纹补偿器疲劳寿命的研究

国内外对波纹补偿器疲劳寿命的研究较为普遍，但关于焊接结构对波纹补偿器疲劳寿命影响研究还较缺乏。针对某环境控制系统补偿器焊接疲倦泄漏问题进行研究，首先，通过观测焊缝的微结构，分析裂缝产生机理；随后，对原始波纹补偿器进行振动情况下的应力应变分析，分析焊接结构对疲劳寿命的影响，进而提出改进方案；对改善波纹补偿器的焊接结构进行有限元计算，分析改进波纹补偿器的安全裕度。

研究得出如下结论：

1）波纹补偿器的开端焊接结构薄厚不一，差异性较大。波纹补偿器焊接结构泄漏区域观测到大概400个疲倦杂带，属于低周疲劳寿命问题；

2）带缺陷原始波纹补偿器厚、薄焊头的工作应力分别是463MPa和817MPa，均高于对应焊接区域疲劳极限。理想无焊接缺陷情况下，焊接区域工作应力约为260MPa，疲倦指数约为2；

3）改进波纹补偿器的结果和制造工艺后，焊缝的焊趾区应力为113MPa，安全系数约为4。