金屬膨脹節是一種用于補償管道、容器等結構在熱膨脹和冷縮過程中引起的長度變化的裝置。其工作原理與熱力學的熱膨脹特性密切相關。當管道或容器在工作過程中受到熱脹冷縮的影響時，金屬膨脹節內的金屬波紋管會發生相應的位移和形變，從而實現對管道、容器長度變化的補償和控制。

金屬膨脹節的結構主要由外殼、法蘭、金屬波紋管、導向裝置和密封元件等組成。金屬波紋管是金屬膨脹節的核心部件，通常由不銹鋼、碳鋼、銅、鋁、鈦等金屬材料制成。波紋管的膨脹或收縮程度取決于其材料、波紋數、波紋高度、波紋角度、波紋間距等因素。通過合理的設計和選擇波紋管的參數，可以實現對管道、容器長度變化的補償和控制，從而保證其正常運行和使用壽命。

金屬膨脹節具有結構簡單、性能可靠、使用壽命長等優點，廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、輕工等領域。在選購金屬膨脹節時，需要根據實際使用環境和工藝要求，選擇合適的規格型號和材質，并選擇信譽良好、質量可靠的廠家進行采購。