金属波纹管及其它弹性元件在某一煮上的位移与作用载荷之间的关系称为弹性特性，而位移和载荷都应存元件材料的弹性范围内波纹管类组件的弹性特性可以用函数方程、表格与曲线图等形式表示。其弹性特性取决于各类弹性元件的结构及加载方式。元件的弹性特性可以是线性的或非线性的，非线性还可分为递增特性和递减特性两种。
弹性特性是波纹管及其它弹性元件的一个主要性能指标。仪器仪表和测量装置中使用的弹性元件，在设计时一般总是力求使元件的输出量与被测参数（载荷）之间呈线性关系。这样可以采用较简单的传动放大机构实现仪表的等分刻度。
1、波纹管的热处理
热处理在波纹管的制造工艺过程中及在波纹管获得弹性性能上，是必不可少和重要的工艺。
制造波纹管材料，按强化方法可分为加工硬化型和弥散强化型两种。常用的加下硬化材料有H80、QSn6.5-0.1、NiCu28-2.5-1.5、1Cr18Ni9Ti及00Cr17Ni14Mo2等。它们在再结晶退火或者淬火固溶处理后，形成单一的α固溶体或单一奥氏体，具有优良的塑性变形性能，能够满足变径、变薄和成形工艺要求，在波纹管成形时的冷变形过程中，材料产生加工硬化，GH4132、GH4169等。它们在淬火固溶状态下，形成单一过饱和固溶体，具有优良的塑性，能满足冷加工塑性变形性能，在波纹管成形后的时效热处理时，析出弥散的强化相使材料得到强化，从而使波纹管获得优良的弹比性能。
波纹管热处理的目的有二：一是在波纹管制造工艺过程中，消除加工硬化，恢复塑性；二是强化材料，获得弹性。
波纹管热处理有内在和外在的质量要求。内在质量是热处理后使材料获得一定的组织状态、晶粒度和力学性能；外在质量主要是热处理后的表面氧化程度。
2、波纹管的表面处理
a．铜合金的表面处理工艺
铜合金波纹管的表面处理工艺包括除油、疏松氧化皮、弱酸洗、光亮酸洗和钝化等工序。
b．不锈钢的表面处理工艺
不锈钢波纹管表面处理工艺主要为除油、疏松动氧化皮和酸洗。
3.波纹管的整形工艺
波纹管成形后，由于弹性回弹使波纹管波距、波型都与吸计要求有差异，必须进行整形。
对于加工硬化材料制成的波纹管，一般用手工和机械整形两种方法。对于弥散硬化材料的波纹管，将其装入时效夹具内时效，使波纹管定型，以达到整形效果。
4.波纹管的稳定处理工艺
波纹管在加工过程中，会产生内应力，使其弹住和几何尺寸不稳定。波纹管的稳定处理目的就在于消除应力，稳定性能，稳定几何尺寸。
波纹管的稳定处理包括热稳定处理工艺和机械稳定处理工艺。一般情况下只作热稳定处理，有特殊要求时才须作机械稳定处理。
3.1 波纹管的稳定性概念
膨胀节在使用中，若内压过大可以使波纹管丧失稳定，即出现屈曲。屈曲对波纹管的危害在于它会大大降低波纹管的疲劳寿命和承受压力的能力。最常见的两种形式是柱屈曲和平面屈曲。柱屈曲系指波纹管的中部整体的侧向偏移，它使波纹管的中心线变成如图43(a)所示的曲线。当波纹管的长度与直径之比比较大时这种现象经常发生，与压杆失稳相似。
波纹管柱失稳极限设计压力计算式见式 (31)、(32)，这些公式是假设波纹管两端固定。在其他支承条件下的极限设计压力按以下方法估算，
固定/铰支: 0.5Psc
铰支/铰支: 0.25Psc
固定/横向导向: 0.25Psc
固定/自由: 0.06Psc
应该指出:外压不会产生柱屈曲，当波纹管承受外压时可按3.3中讨论的方法对其稳定性进行校核。
平面屈曲系指一个或多个波纹平面发生移动或偏转:即这些波纹的平面不再与波纹管轴线保持垂直。变形的特点是一个或多个波纹出现倾斜或翘曲，如图43(b)所示。造成这种屈曲主要是由于沿子午向作用的弯曲应力过大，并在波峰和波谷形成了塑性铰。当波纹管的长度与直径之比比较小时经常会发生这种现象。对无增强波纹管进行平面屈曲校核的方法见公式(33)。
为了防止金属波纹管在试验条件下发生屈曲，试验压力应当低于或等于极限设计压力的1.5
倍，这是根据材料在室温下能够保持柱稳定或平面稳定的力学性质而确定的。另外，应该使试验的固定方式尽量接近现场的安装条件。
3.2 U形波纹管极限设计内压的计算
(1)波纹管两端固支时，柱失稳的极限设计内压
a)当Lb/Db≥Cz时，
GB/T 12777-99中给出的计算式为:
Psc=(0.34πfiu)/(N2q) MPa (31a)
EJMA-98中给出的计算式为：
Psc=(0.34πCθfiu)/(N2q) MPa (31b)
b)当Lb/Db＜Cz时，
GB/T 12777-99中给出的计算式为:
Psc=[(0.58Acσ0.2t)/(Dbq)][1-0.6Lb/CzDb] MPa (32a)
EJMA-98中给出的计算式为：
Psc=[(0.87Acσ0.2t)/(Dbq)][1-0.73Lb/CzDb] MPa (32b)
(2)波纹管固支时平面失稳的极限设计内压力
GB/T 12777-99中给出的计算式为:
Psi=(1.4nδm2σ0.2t)/(h2Cp) MPa (33a)
EJMA-98中给出的计算式为：
Psi=(0.51σ0.2t)/K2√a MPa (33b)
3.3 U形波纹管受外压时周向稳定性计算
当波纹管承受外压时，还需对波纹管以及与其相连的壳体进行稳定校核，这时将波纹管视为具有厚度是的δeq当量外压圆筒，其直径为Dm，波数为N，则长度为Lb=Nq，此当量外压圆筒的断面惯性矩I2-2=(Lbδeq3)/12,应与原波纹管的断面惯性矩I1-1相等（见图44），即：
I1-1=I2-2=(Lbδeq3)/12 mm4 (34)
故 δeq为（12I1-1/Lb）开三次方 （35）
而I1-1值可以根据图44所示图形计算，其近视公式为：
I1-1=Nmδ{[(2h-q)3/48]+0.4q(h-0.2q)2} mm4 (36)
与波纹管相连的筒体壁厚为S0,如果S0≤δeq，则将波纹管与筒体作为一连续的筒体进行外压校核。
如果S0＞δeq，则将波纹管视为外直径为Dm，长度为Nq的当量圆筒进行外压校核。
经校核后，假若设计外压P大于许用外压[P]，则应修改设计参数，重新按以上步骤进行计算，直到满足P≤[P]的条件为止，外压校核按GB150-98中6.2.1规定进行。
