本實用新型涉及管道設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種波紋管及航空發(fā)動機。

背景技術(shù)：

波紋管是在各行各業(yè)被廣泛使用的產(chǎn)品，特別是航空、航天領(lǐng)域波紋管具有非常重要的應(yīng)用，特別地，在航空發(fā)動機中，常用波紋管將發(fā)動機排出熱氣引入到反推除冰系統(tǒng)，同時補償發(fā)動機與反推之間的尺寸變化。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，當(dāng)波紋管裂紋長度達到6英寸就需要更換，反推波紋管經(jīng)常因焊縫裂紋超標(biāo)而進行更換。通過對現(xiàn)有波紋管斷裂口分析，確定原波紋管采用的是激光焊接工藝，金相分析還發(fā)現(xiàn)原波紋管在激光焊接區(qū)域會形成鑄造組織，使得波紋管的疲勞壽命不高，裝機使用一段時間后波紋管容易出現(xiàn)裂紋。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種波紋管，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，具有較好的強度和韌性，不易產(chǎn)生裂紋。

本實用新型的另一目的在于提供一種航空發(fā)動機，包括上述的波紋管，其能夠具有良好的運行效果和較小的維修周期。

本實用新型的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種波紋管，其包括法蘭和多個由金屬材料制成的環(huán)狀的膜片。膜片具有靠近內(nèi)圓邊緣的第一端和靠近外圓邊緣的第二端，一個膜片的第一端與相鄰的膜片的第一端通過擴散焊接的方式連接以形成膜片組。一個膜片組中的膜片的第二端與相鄰的膜片組中的膜片的第二端通過擴散焊接的方式連接，多個膜片組沿第一方向依次層疊形成可伸縮的管狀件。法蘭包括第一法蘭和第二法蘭，第一法蘭和第二法蘭分別設(shè)置在多個膜片組形成的管狀件的兩端。

這樣的波紋管具有多個由金屬材料制成的環(huán)狀的膜片和設(shè)置在膜片形成的管狀件兩端的法蘭。這樣使得波紋管具有良好的安裝平面，保證了波紋管在安裝時的便利和使用時的便捷性。膜片具有靠近內(nèi)圓邊緣的第一端和靠近外圓邊緣的第二端，一個膜片的第一端與相鄰的膜片的第一端通過擴散焊接的方式連接以形成膜片組；且一個膜片組中的膜片的第二端與相鄰的膜片組中的膜片的第二端通過擴散焊接的方式連接，多個膜片組沿第一方向依次層疊形成可伸縮的管狀件。這樣就使得波紋管具有良好的彈性形變量，適合相應(yīng)的使用場合的要求，另一方面，擴散焊接的方式可以有效地提升膜片間連接的穩(wěn)固性，使得膜片組和或管狀件不易發(fā)生裂紋，保障了波紋管的使用壽命。

在本實用新型的一種實施例中：

上述第一端的長度大于第二端的長度。

在本實用新型的一種實施例中：

上述膜片由不銹鋼制成。

在本實用新型的一種實施例中：

上述法蘭上遠離管狀件的一端上設(shè)置有密封圈。

在本實用新型的一種實施例中：

上述法蘭上遠離管狀件的一端上開設(shè)有環(huán)形的凹槽，密封圈設(shè)置在凹槽內(nèi)。

在本實用新型的一種實施例中：

上述法蘭上設(shè)有多個安裝孔。

在本實用新型的一種實施例中：

上述安裝孔靠近管狀件的一側(cè)設(shè)置有安裝塊，安裝塊從第一法蘭的表面向管狀件的方向延伸，安裝塊上開設(shè)與安裝孔相對的貫穿孔。

在本實用新型的一種實施例中：

上述法蘭通過連接部與管狀件連接。

在本實用新型的一種實施例中：

上述膜片與法蘭的連接采用擴散焊接。

本實用新型還提供一種航空發(fā)動機，其包括上述的波紋管。

具有了上述波紋管的航空發(fā)動機，在發(fā)動機排出熱氣通過波紋管引入到反推除冰系統(tǒng)，同時補償發(fā)動機與反推之間的尺寸變化的過程中能夠更好地保證相關(guān)功能的實現(xiàn)；另一方面，當(dāng)波紋管應(yīng)用在航空發(fā)動機的其他部分是也能夠很好的完成相應(yīng)的工作。

本實用新型實施例的有益效果是：

波紋管具有多個由金屬材料制成的環(huán)狀的膜片和設(shè)置在膜片形成的管狀件兩端的法蘭。膜片具有靠近內(nèi)圓邊緣的第一端和靠近外圓邊緣的第二端，一個膜片的第一端與相鄰的膜片的第一端通過擴散焊接的方式連接以形成膜片組；且一個膜片組中的膜片的第二端與相鄰的膜片組中的膜片的第二端通過擴散焊接的方式連接，多個膜片組沿第一方向依次層疊形成可伸縮的管狀件。這樣就使得波紋管具有良好的彈性形變量，適合相應(yīng)的使用場合的要求，另一方面，擴散焊接的方式可以有效地提升膜片間連接的穩(wěn)固性，使得膜片組和/或管狀件不易發(fā)生裂紋，保障了波紋管的使用壽命。同時法蘭的設(shè)置使得波紋管具有良好的安裝平面，保證了波紋管在安裝時的便利和使用時的便捷性。

航空發(fā)動機因為包括上述的波紋管，因此具有上述波紋管的全部有益效果，進一步地，在發(fā)動機排出熱氣通過波紋管引入到反推除冰系統(tǒng)，同時補償發(fā)動機與反推之間的尺寸變化的過程中，這樣的航空發(fā)動機具有較好的功效；另一方面，當(dāng)波紋管應(yīng)用在航空發(fā)動機的其他部分是也能夠很好的完成相應(yīng)的工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實用新型實施例中波紋管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例中波紋管的管狀件局部剖視圖；

圖3為本實用新型實施例中第二法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例中安裝塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-波紋管；110-法蘭；111-第一法蘭；112-第二法蘭；120-膜片；121-第一端；122-第二端；130-膜片組；140-管狀件；151-密封圈；152-凹槽；161-安裝孔；162-安裝塊；170-連接部。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

實施例

參照圖1，圖1為本實施例中波紋管100的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出，波紋管100包括法蘭110和多個環(huán)狀的膜片120。膜片120是由金屬材料制成的。

圖2為波紋管100的局部剖視圖，從圖中可以看出波紋管100的結(jié)構(gòu)。從圖中可以看出，膜片120具有靠近內(nèi)圓邊緣的第一端121和靠近外圓邊緣的第二端122，一個膜片120的第一端121與相鄰的膜片120的第一端121通過擴散焊接的方式連接以形成膜片組130。結(jié)合圖1，參照圖1和圖2，一個膜片組130中的膜片120的第二端122與相鄰的膜片組130中的膜片120的第二端122通過擴散焊接的方式連接，多個膜片組130沿第一方向依次層疊形成可伸縮的管狀件140。

擴散焊接，將焊件緊密貼合的一種工藝，簡單的說，即在一定溫度和壓力下保持一段時間，使接觸面之間的原子相互擴散形成聯(lián)接的焊接方法。根據(jù)材料類型和對接頭質(zhì)量的要求，擴散焊可在真空、保護氣體或溶劑下進行，其中以真空擴散焊應(yīng)用最廣。在本實用新型的本實施例中，擴散焊接為真空擴散焊接。

真空擴散焊接是利用開裂的原子件具有“結(jié)合”能力的特性是兩個材料連接在一起，形成擴散連接。采用真空和其他凈化表面的方法之后，在真空環(huán)境下，將材料升到一定溫度，并施加既定的壓力，就有可以利用上述原子結(jié)合力，來連接兩個和兩個以上的表面，隨后表面上產(chǎn)生的擴散過程提高了這一連接的強度。用這種焊接方法，可以連接具有不同硬度、強度、相互潤濕的各種材料，其中包括異種金屬、陶瓷、金屬陶瓷，這些材料用熔化焊接方法都不能得到良好的效果。

經(jīng)過金相、F超聲波、X光機試樣拉伸試驗檢驗后證明：真空擴散焊接的焊接接頭的機械強度、熱穩(wěn)定性、密封性、耐腐蝕性和彈性都能滿足重要構(gòu)件的技術(shù)要求。

現(xiàn)有技術(shù)中的焊接工藝主要有融化焊接、薄壁類壓力綻形和擴散焊接的方式。其中融化焊接，主要是通過電子束、激光等方式融化金屬進行連接，這也是傳統(tǒng)波紋管100的焊接方式，但是這樣的方式使用壽命短；薄壁類壓力綻形則主要用于形成圓形等回轉(zhuǎn)體，其缺點也在于不能成型非回轉(zhuǎn)體的產(chǎn)品；而擴散焊接的方式除了具有良好的結(jié)構(gòu)性能，還能夠克服上述兩種焊接方式的缺點。

經(jīng)過試驗對比得出的結(jié)論是：

擴散焊接得到的波紋管100，其壓縮率大于95％，遠大于其他兩種焊接工藝的50％和40％；擴散焊接適用于各種金屬材料的焊接，對材料的融焊性沒有過多的限制；擴散焊接適用任意厚度的等厚度材料和不等厚度的材料；擴散焊接的焊接部位的強度系統(tǒng)大于1；擴散焊接得到的波紋管100最小內(nèi)徑可達0.1毫米，遠好于融化焊接的20毫米和薄壁類壓力綻形的10毫米；擴散焊接的形位尺寸精度偏差可達0.01，遠好于融化焊接的0.5和薄壁類壓力綻形的1,；擴散焊接得到的波紋管100剛度大小可調(diào)整，而融化焊接和薄壁類壓力綻形得到的波紋管100的剛度大小則不可調(diào)整；擴散焊接得到的波紋管100的抗疲勞能力優(yōu)秀，焊接區(qū)組織結(jié)構(gòu)與基體一致，為變形組織，而融化焊接和薄壁類壓力綻形的焊接區(qū)組織為鑄造組織，結(jié)構(gòu)韌性要差很多；擴散焊接的接頭連接形式可以是在焊接后加工且可以是任意的形式，而融化焊接和薄壁類壓力綻形的接頭連接形式則需要較大的尺寸才行；擴散焊接的焊縫寬度可根據(jù)需要設(shè)置為任意寬度，而融化焊接的焊縫是材料厚度的1.2至1.5倍；擴散焊接得到的波紋管100式在焊接后整體成形的，而融化焊接得到的波紋管100是每個膜片120單獨成形，然后再多次疊加成形的，薄壁類壓力綻形得到的波紋管100則是整體液壓整形而成；擴散焊接得到的波紋管100的所有膜片120可以一次整體焊接，而融化焊接得到的波紋管100的膜片120需要多次焊接才行。

綜上，可以看出，在波紋管100的焊接方式中，擴散焊接可以明顯增強波紋管100的機械強度，使熱穩(wěn)定性、密封性、耐腐蝕性和彈性都能滿足重要構(gòu)件的技術(shù)要求，同時加工方便、制造靈活。

參照圖1，法蘭110包括第一法蘭111和第二法蘭112，第一法蘭111和第二法蘭112分別設(shè)置在多個膜片組130形成的管狀件140的兩端。需要說明的是，為了更加清楚的查看波紋管100的結(jié)構(gòu)圖，圖中只示出了第一法蘭111，隱去了第二法蘭112。

從圖1中還可以看出，法蘭110通過連接部170與管狀件140連接。這樣使得波紋掛的管狀件140與法蘭110具有了一定的距離，這樣的距離可以作為波紋管100使用時的安全裕度。

這里需要說明的是，膜片120與法蘭110的連接也采用擴散焊接。這樣就使得整個波紋管100在結(jié)構(gòu)上更加的穩(wěn)定，也進一步較小了波紋管100出現(xiàn)裂紋的情況。

繼續(xù)參照圖2，在本實用新型的本實施例中，膜片120的第一端121的長度大于第二端122的長度。這樣使得加工制作的波紋管100的靠近管道中央的部分具有更好的強度。

在本實用新型的本實施例中，膜片120由不銹鋼制成。不銹鋼的材質(zhì)具有更好的結(jié)構(gòu)強度和韌性，且不銹鋼的材質(zhì)具有良好的防腐蝕和彈性形變性能。這里需要說明的是，膜片120不限于由不銹鋼制成，在本實用新型的其他實施例中，膜片120可以是鋁、銅等其他金屬制成的，這里僅僅是一個示例。

參照圖3，在本實用新型的本實施例中，法蘭110上遠離管狀件140的一端上設(shè)置有密封圈151。進一步地，法蘭110上遠離管狀件140的一端上開設(shè)有環(huán)形的凹槽152，密封圈151設(shè)置在凹槽152內(nèi)。密封圈151的設(shè)置能夠更好地完成密封效果，從而保障波紋管100管內(nèi)空間的密閉性，密封圈151和凹槽152的配合則增強了密封效果，且使得法蘭110的表面完整，也有利于加工和安裝。

繼續(xù)參照圖3，法蘭110上設(shè)有多個安裝孔161。結(jié)合圖1，安裝孔161靠近管狀件140的一側(cè)設(shè)置有安裝塊162，安裝塊162從第一法蘭111的表面向管狀件140的方向延伸，安裝塊162上開設(shè)與安裝孔161相對的貫穿孔。

參照圖4，圖4為安裝塊162的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出安裝塊162具有底面積較大的底座和向上延伸的貫穿孔，這樣使得波紋管100安裝時具有足夠的支撐，從而保證了安裝時的穩(wěn)定性。

使用時，使波紋管100兩端的法蘭110與相應(yīng)的裝置對齊，使用螺栓或者其他緊固件穿過安裝孔161和安裝塊162上的貫穿孔，且固定連接好，這樣就能使得波紋管100與相應(yīng)的裝置連接好了。

本實用新型還提供一種包括上述波紋管100的航空發(fā)動機，因為航空發(fā)動機包括上述的波紋管100，因此具有上述波紋管100的全部有益效果，進一步地，在發(fā)動機排出熱氣通過波紋管100引入到反推除冰系統(tǒng)，同時補償發(fā)動機與反推之間的尺寸變化的過程中，這樣的航空發(fā)動機具有較好的功效；另一方面，當(dāng)波紋管100應(yīng)用在航空發(fā)動機的其他部分是也能夠很好的完成相應(yīng)的工作。

綜上，本實用新型的實施例提供一種波紋管100，其具有多個由金屬材料制成的環(huán)狀的膜片120和設(shè)置在膜片120形成的管狀件140兩端的法蘭110。膜片120具有靠近內(nèi)圓邊緣的第一端121和靠近外圓邊緣的第二端122，一個膜片120的第一端121與相鄰的膜片120的第一端121通過擴散焊接的方式連接以形成膜片組130；且一個膜片組130中的膜片120的第二端122與相鄰的膜片組130中的膜片120的第二端122通過擴散焊接的方式連接，多個膜片組130沿第一方向依次層疊形成可伸縮的管狀件140。這樣就使得波紋管100具有良好的彈性形變量，適合相應(yīng)的使用場合的要求，另一方面，擴散焊接的方式可以有效地提升膜片120間連接的穩(wěn)固性，使得膜片組130和或管狀件140不易發(fā)生裂紋，保障了波紋管100的使用壽命。同時法蘭110的設(shè)置使得波紋管100具有良好的安裝平面，保證了波紋管100在安裝時的便利和使用時的便捷性。

本實用新型還提供一種航空發(fā)動機，其包括上述的波紋管100。具有了上述波紋管100的航空發(fā)動機，在發(fā)動機排出熱氣通過波紋管100引入到反推除冰系統(tǒng)，同時補償發(fā)動機與反推之間的尺寸變化的過程中能夠更好地保證相關(guān)功能的實現(xiàn)；另一方面，當(dāng)波紋管100應(yīng)用在航空發(fā)動機的其他部分是也能夠很好的完成相應(yīng)的工作。

以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。