304不銹鋼U形波紋管疲勞失效研究

倪洪啟齊寅龍王鳳雙

（1.沈陽化工大學，沈陽 110142；2.秦皇島北方管業有限公司，秦皇島 066004）

304不銹鋼U形波紋管疲勞失效研究

倪洪啟1齊寅龍1王鳳雙2

（1.沈陽化工大學，沈陽 110142；2.秦皇島北方管業有限公司，秦皇島 066004）

本文對304不銹鋼U形波紋管進行疲勞性能試驗后，使用斷口分析、金相分析等手段對試樣進行分析。結果表明：疲勞斷裂的波紋管裂紋在內部隨機產生；脹形后的波紋管晶粒內有滑移帶等缺陷的生成，是導致疲勞斷裂發生的主要原因。

U形波紋管 疲勞失效 斷口分析 金相分析

引言

U形波紋管是一種具有橫向波紋、薄壁的管體，能在外載荷作用下產生較大的軸向、側向以及組合位移，材質一般多為不銹鋼[1-3]。U形波紋管作為一種金屬構件，其疲勞失效是不可避免的。由于U形波紋管常在持續的交變應力作用下工作，且疲勞失效產生的缺陷初始出現在材料內部，在表面并無明顯特征，所以疲勞失效對U形波紋管工作時的安全性、可靠性構成了致命的威脅[4-5]。

本文用304不銹鋼U形波紋管進行疲勞試驗，采用斷口分析、金相分析等手段，分析304不銹鋼U形波紋管疲勞失效的原因。

1 試驗材料與方法

試驗將304不銹鋼U形金屬波紋管管外包覆金屬網套，管垂直于地面，上端固定在金屬架上，下端由刨床行走機構帶動，試樣偏移150mm，頻率33次/2min。從脹形后波紋管上沿軸線方向切取出寬度為15mm的一段試樣進行金相分析。試樣疲勞斷裂后，對破裂波紋管試樣進行斷口分析。

2 結果與分析

2.1 疲勞斷口