對金屬軟管或波紋管彈簧組合彈性元件結構的旋轉接頭,波紋管的失效也會導致旋轉接頭泄漏和可靠性破壞。
一、波紋管失效特性
波紋管制件完成或部分地喪失其工作能力成為失效。當它表現為波紋管發生泄漏,即出現了機械強度的破壞時,這種失效形式表征著波紋管的所謂強度可靠性。如果波紋管不完全喪失工作能力,只是表現為波紋管的工作參數“偏離”到允許范圍之外,則稱為部分失效。因此部分失效表征著它們的參數可靠性。
完全失效時,制件由于波紋管的原因而完全喪失工作能力,部件失效時,制件還能保留工作的能力,只是質量等級低一些。
波紋管可分為三種失效形式:由于混雜著漏波紋管或有暗傷缺陷的波紋管之類的工藝廢品而造成的額外失效,由于波紋管承受過載面引起的突然失效(在制件中沒有相應的保護)以及損壞失效。
對波紋管進行機械穩定處理,可以大大減少甚至完全消除額外失效。
突然失效 帶有偶然性,所以很難推測。這種類型的失效是正常使用條件下發生的,其特點是幾率小。
損壞失效是由于材料發生疲勞、松弛現象、自然時效等不可逆過程而引起的,由于這種形式的失效是有規律的自然構成的結果,所以它很難加以消除。但是若能預先知道損壞失效出現的時間,則有助于研究這些過程發展的規律以及確定哪些能夠判定制件工作能力的重要工作參數。
值得指出在波紋管的各種各樣的工作參數中,只有幾個參數對于評定可靠性來說起決定性作用。
波紋管的許多技術參數是由材料的物理機械性能值所決定的(如彈性模量、抗塑性變形的強度系數、疲勞強度等),而材料的性能取決于它的質量、機械加工和熱處理規范。所以材料的性能在不同程度上受時間、溫度、和其他因素所影響。在任何實際的材料中,都存在結構的不完善性,由于蠕變、應力松弛、變形時效等這些過程,使材料的物理機械性能發生一定的變化。這些過程就是波紋管技術參數不穩定性的根源。
二、波紋管的強度可靠性
可靠性指標,波紋管屬于不可復原的原件,即失效后不能再修復的一次性作用原件。
在選擇不可復原原件的可靠性指標時,一方面要由它在失效前的工作時間的分部規律來決定,對于波紋管來說既是達到破壞時載荷循環的次數。另一方面也要由使用波紋管的這種制件的生產規模和用途來決定。此外還決定于對這些可靠性指標進行確定和控制所必需的準確度與真實性。