Inconel 625波纹管高温蠕变疲劳寿命预估

张力文

(西安航空职业技术学院,陕西 西安 710089)

髙温膨胀节主要用于石油化工等炼化行业的催化裂化装置中，其核心部件波纹管的设计温度达到560～760 ℃，在此高温下，波纹管常采用耐热镍基合金Inconel 625，且该温度范围已经达到Inconel 625的蠕变温度。目前在国内外相关标准中，有关波纹管疲劳寿命的规定均为成形态奥氏体不锈钢和耐蚀合金波纹管的疲劳寿命公式[1]。因此，在平时的设计中，对于用于高温工况下的膨胀节，通常是借用GB/T12777—2008或者EJMA标准中蠕变温度以下波纹管膨胀节的疲劳寿命计算公式来进行的[2]。但是使用常规设计的方式会对装置的安全性预期不足，因此，需要建立高温疲劳公式来指导实际工程应用。EJMA标准第九版附录G中描述了高温下波纹管疲劳寿命公式的计算方法，该方法建立在高温疲劳试验的基础之上。

因此，通过波纹管的高温疲劳试验，可以得到EJMA附录G中推导高温疲劳公式所需要的实验数据，用来指导用于高温工况下的波纹管设计，也可以为今后的研究积累实验数据。

1 试验设计

1.1 试验件参数

结合现已有的模具，试验材料储备量，以及加热试验炉的内腔空间，确定试验件参数如表1所示。

表1 Inconel 625材料波纹管参数

波纹管成型固溶处理之后，对每个波纹管的波高、波距和波纹长度进行了测量。测量时，对每个波纹管的四个方位(0°、90°、180°、270°)的波高、波距进行记录。根据GB/T12777—2008中的规定，U形波纹管波高、波距、波纹长度的标准公差等级应为GB/T 1800.3—1998[6]中规定的IT18级，其偏差为±IT18/2。……