2.4.金属波纹管

(1)种类和特点

(a)动态波纹管
动态波纹管是采用本公司独特的极薄板焊接技术(厚度 0.03~1mm),在日本首次开发的纯国产焊接波纹管。
此波纹管是用冲裁成圆环板状的精密波形板的内外径交叉焊接制造而成的产品,具有超常的精密性,是伸缩率较大的紧凑嵌套型(密合形)的焊接波纹管。

(b)截面形状(基本)和各部的名称

波形形状的代表性产品有 S、Y、V 系列产品。


(c)动态波纹管的特点

  动态波纹管 备 注
材 质 可以焊接的产品均可 对于动态波纹管所使用的主要材料,请参照表2.4.1。
跨 距 可以从结构中取较大值。  
齿 数 无限制  
齿 距  
弹簧常数 直线性良好可以变小。 动态波纹管因自由度较高:内外径之比可变大、管厚度可变薄等。所以可以将弹簧常数设定为极小值。而且,因波纹管每一个齿的弯曲量是在弹性范围内设计的,所以直线性优异,滞后作用也可以变小。
每个单位长度的伸缩量 因为动态波纹管是由一块块波纹管芯材焊接而成,所以在密合时可将长度缩至极小,也可将变位量(与伸展长度之差)增至极大。
体积变化率 为了可以完全密合大  
耐压力 特殊设计时
49MPa
{500kgf/cm2G}
对于耐压性可以以增加材料的厚度,使用双重结构和高强度材料来提高。
耐热性 根据材料的耐热性决定。  
耐久性 特殊设计时、 1×109次以上 。 耐久性会因跨距、变位量、齿数等有较大变化。使用高强度、柔软性材料和特殊的制造方法,可以制造前所未有的长寿命的波纹管。
清洁度 优异 洁净波纹管是经过特殊表面研磨及清洗,可用于前所未有的低气体释放的极高真空。(例)150℃×24 小时烘焙后,10 小时后的气体释放量
2×10-12Pa・m3/sec/cm2
{1.5×10-11Torr・r/sec/cm2
气密性 优异 因为焊接部气密性的可靠性高、所以具有可以对应极高真空的气密性。对于气密性的确认,通过氦气泄漏检测器来实施泄漏实验。
标 准 泄 漏 量:1×10-9Pa・m3/sec
{1×10-8atm・cc/sec}以下
最小可检泄漏量:5×10-12Pa・m3/sec
{5×10-11atm・cc/sec}以下


备 注 此波纹管的特点是与“成形波纹管”相比较而得出的。



(d)动态波纹管波形形状的特点


(e)主要材料和特点

<技・製>表2.4.1
分  类 材料名称 拉伸强度
Mpa{kgf/mm2}
耐 力
Mpa{kgf/mm2}
高温耐力
Mpa{kgf/mm2}
使用频度 标准库存 特   点
奥氏体不锈钢 SUS 304 520{53} 205{21} 538℃
108{11}
因为耐腐蚀性、加工性、焊接性、韧性良好,及可靠性高,是作为波纹管材中使用频度较高的材料。而且,因为合金成分量的组合范围较大,可以选择各项特点较优异的钢材种类。
SUS 304L 480{49} 175{18} 538℃
92{9.4}
多少
SUS 316 520{53} 205{21} 538℃
118{12}
多少
SUS 316L 480{49} 175{18} 538℃
85{8.7}
SUS 347 520{53} 205{21} 538℃
138{14.1}
多少
半奥氏体不锈钢 AM 350 1270{130} 1034{105} 427℃
719{73.4}
在不锈钢的耐腐蚀性基础上,根据析出硬化增强了强度,适合弹簧特性、长寿命等用途。
镍合金 铬铁镍合金718 1240{126.6} 1034{105.5} 704℃
931{95}
作为波纹管材料的耐腐蚀性、耐热性均属优异的材料,镍铜合金适合耐酸用。耐盐酸镍基合金 C22适合耐酸、高温用。铬铁镍合金 718 采用增加了耐腐蚀性、强度优异的材料,适合高压等用途。
耐盐酸镍基合金C22 800{81.8} 400{41.1} 760℃
240{24.3}
镍铜合金 500{53.4} 279{28.5} 538℃
157{16}
多少
390{40} 295{30} 500℃
78{8}
多少 此材料为轻质材料、对中性溶液、碱性溶液、氧化性溶液以及有机溶液的耐腐蚀性较优异。


   

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