热疲劳检测

检测项目

热循环次数：记录试样失效前的温度交变次数，循环范围100~10⁶次

裂纹萌生寿命：观测首条0.1mm裂纹出现周期，精度±5次循环

应变幅值控制：监测Δε范围0.2%~5.0%，分辨率1με

相变应力分析：测定奥氏体-马氏体转变应力值，量程0~1500MPa

热梯度耐受：模拟局部温差50~800℃/mm的承载能力

蠕变-疲劳交互：记录高温保载时间（0~120min）对寿命衰减率影响

失效模式判定：区分穿晶/沿晶断裂比例，金相分析精度0.5μm

残余应力分布：X射线衍射法测量梯度层应力，深度分辨率10μm

热膨胀系数：-50~1200℃温区CTE测量，误差±0.1×10⁻⁶/K

循环软化率：计算每千次循环的屈服强度下降百分比

显微空洞统计：SEM成像分析损伤密度（≥0.5μm空洞）

界面分层强度：多层结构热震后剥离力测试，范围0~100kN

检测范围

航空发动机涡轮叶片：镍基超合金定向凝固件热障涂层系统

核反应堆压力容器：SA508-III钢承压部件热瞬态验证

汽车排气歧管：铸铁/奥氏体不锈钢交变热冲击测试

光伏焊带互联层：SnAgCu焊点温度循环可靠性

高温炉辊：离心铸造HP40Nb合金热机械疲劳评估

IGBT功率模块：硅铝键合线-800~175℃循环耐久性

连铸结晶器铜板：热面裂纹萌生临界温度梯度测定

地热钻探工具：WC-Co硬质合金热震抗力验证

航天器热防护系统：C/C复合材料主动冷却结构

注塑模具型腔：H13钢热应力裂纹扩展速率标定

核燃料包壳管：锆合金LOCA工况模拟测试

高温阀门密封面：司太立合金堆焊层热疲劳评级

检测标准

ISO 12111:2011金属材料高温热机械疲劳试验方法

ASTM E2368-10热疲劳裂纹扩展速率标准规程

GB/T 26077-2010金属材料高温轴向应变控制疲劳试验

EN 10371:2021增材制造件热等静压后热疲劳评定

ISO 2740:2023烧结金属材料热冲击试验规范

GB/T 38913-2020高温结构材料热机械疲劳试验方法

ASME BPVC III NB分卷核设备热疲劳设计准则

JIS H8492:2019热喷涂层热循环试验方法

MIL-STD-810H方法503.6装备温度冲击试验

SAE J2748:2022汽车热管理系统部件热疲劳标准

检测仪器

电液伺服热机械疲劳试验机：轴向载荷±250kN，温度范围-70~1600℃，实现应变/温度相位控制

红外热像测温系统：1280×1024分辨率，采样率120Hz，实时监测表面温度场梯度

数字图像相关系统（DIC）：三维全场应变测量精度0.01%，用于热变形非接触分析

高频感应加热装置：最大升温速率1000℃/s，精准控制局部热载荷区域

扫描电子显微镜（SEM）：配备EBSD探测器，原位观察微裂纹扩展路径

高温引伸计：接触式应变测量，最高工作温度1200℃，线性度±0.5%

X射线应力分析仪：Cr-Kα辐射源，ψ角法测定残余应力梯度

动态热机械分析仪（DMA）：多频模式测量材料储能模量温度谱