上海簡戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)銷售鹽霧箱,、恒溫恒濕機(jī),、冷熱沖擊機(jī)、振動試驗(yàn)機(jī),、機(jī)械沖擊機(jī),、跌落試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境試驗(yàn)儀器的公司，是一家具有研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的公司,。經(jīng)驗(yàn)豐富,，并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持。現(xiàn)在我們成為許多品牌的供應(yīng)商,。

航空航天零部件在復(fù)雜且惡劣的環(huán)境中運(yùn)行,，面臨著巨大的溫度變化挑戰(zhàn)。從高空的嚴(yán)寒到飛行器表面與空氣摩擦產(chǎn)生的高溫,，以及在不同氣候區(qū)域和飛行階段的溫度差異,，都要求零部件具備的耐冷熱沖擊性能。冷熱沖擊試驗(yàn)箱作為模擬此類溫度變化環(huán)境的關(guān)鍵設(shè)備,，其測試標(biāo)準(zhǔn)對于確保航空航天零部件的可靠性和安全性起著至關(guān)重要的作用,。

介紹

一、冷熱沖擊試驗(yàn)箱適用范圍

該測試標(biāo)準(zhǔn)適用于各類航空航天零部件,，包括但不限于航空發(fā)動機(jī)的渦輪葉片,、燃燒室部件、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件如機(jī)翼、機(jī)身框架,，以及航空電子設(shè)備中的電路板,、連接器等。無論是金屬材質(zhì),、復(fù)合材料還是陶瓷等特殊材料制成的零部件,，只要其在航空航天飛行器的運(yùn)行過程中會經(jīng)歷顯著的溫度變化，均需遵循相關(guān)冷熱沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),。

二,、試驗(yàn)設(shè)備要求

溫度范圍

冷熱沖擊試驗(yàn)箱應(yīng)具備足夠?qū)挼臏囟确秶軌蜻_(dá)到低溫 -70℃甚至更低,，以模擬高空寒冷環(huán)境,；高溫應(yīng)能達(dá)到 150℃及以上，以應(yīng)對如發(fā)動機(jī)附近等高溫區(qū)域的情況,。例如,，某些先進(jìn)的試驗(yàn)箱低溫可穩(wěn)定在 -80℃，高溫可達(dá) 200℃,，確保能夠涵蓋航空航天零部件可能遭遇的絕大多數(shù)溫度環(huán)境,。

溫度的控制精度至關(guān)重要，在整個試驗(yàn)過程中,，溫度波動應(yīng)控制在 ±2℃以內(nèi),，以保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。對于一些對溫度極為敏感的精密零部件,，如航空航天傳感器,，溫度波動要求可能更為嚴(yán)格，需控制在 ±1℃以內(nèi),。

溫度轉(zhuǎn)換速率

試驗(yàn)箱的溫度轉(zhuǎn)換速率應(yīng)滿足快速變化的要求,，一般從高溫到低溫或從低溫到高溫的轉(zhuǎn)換時間應(yīng)在數(shù)分鐘內(nèi)完成。例如,，對于一些關(guān)鍵的發(fā)動機(jī)熱端部件測試,，要求溫度轉(zhuǎn)換速率達(dá)到 10℃/min 以上，以便更真實(shí)地模擬飛行器在高速飛行過程中短時間內(nèi)經(jīng)歷的劇烈溫度變化,，如飛機(jī)從寒冷的平流層迅速下降到溫暖的對流層時發(fā)動機(jī)部件所面臨的情況,。

工作室尺寸與結(jié)構(gòu)

工作室的尺寸應(yīng)根據(jù)被測試零部件的大小和數(shù)量進(jìn)行選擇，確保零部件在試驗(yàn)箱內(nèi)有足夠的空間,，且能保證溫度場的均勻性,。一般來說，工作室內(nèi)部應(yīng)盡量減少死角和溫度不均勻區(qū)域,，通過合理的風(fēng)道設(shè)計和氣流循環(huán)系統(tǒng),，使冷熱空氣能夠均勻地作用在零部件的各個部位,。

例如，對于大型飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)件的測試,，需要較大的工作室空間,，并且內(nèi)部的氣流導(dǎo)向裝置應(yīng)能夠使冷空氣從底部均勻上升，熱空氣從頂部均勻下降,，實(shí)現(xiàn)溫度沖擊效果,。

三、試驗(yàn)方法

樣品預(yù)處理

在進(jìn)行冷熱沖擊試驗(yàn)前,，航空航天零部件樣品需進(jìn)行清潔處理,，去除表面的油污,、灰塵等雜質(zhì),，以避免這些雜質(zhì)在試驗(yàn)過程中影響熱傳導(dǎo)或造成其他不良影響。例如,，對于精密的航空電子元件,，可能需要采用特殊的清洗溶劑和工藝進(jìn)行清洗，確保其表面潔凈度符合試驗(yàn)要求,。

對樣品進(jìn)行外觀檢查并記錄初始狀態(tài),，包括表面是否有劃痕、裂紋,、變形等缺陷,，以及尺寸測量等信息，以便在試驗(yàn)后對比分析零部件的性能變化情況,。

試驗(yàn)溫度設(shè)定與循環(huán)次數(shù)

根據(jù)零部件在實(shí)際航空航天應(yīng)用中的工作溫度范圍和環(huán)境變化特點(diǎn),，設(shè)定合適的高低溫極限值。例如,，對于在飛機(jī)外部蒙皮上使用的零部件,，低溫可設(shè)定為 -55℃，高溫設(shè)定為 70℃,；而對于發(fā)動機(jī)內(nèi)部的高溫部件,，低溫可設(shè)為 -20℃，高溫可達(dá) 1200℃以上（需配合特殊的高溫試驗(yàn)設(shè)備）,。

確定試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù),，一般情況下，航空航天零部件的冷熱沖擊試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)不少于 10 次,，但對于一些關(guān)鍵且對可靠性要求的部件,，如飛機(jī)起落架系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，循環(huán)次數(shù)可能會增加到 50 次甚至更多,，以充分驗(yàn)證其在長期反復(fù)溫度沖擊下的性能穩(wěn)定性,。

試驗(yàn)時間與停留時間

每個高低溫循環(huán)過程中,，在高溫和低溫階段均需設(shè)定一定的停留時間，以確保零部件內(nèi)部溫度能夠充分均勻化并達(dá)到設(shè)定溫度值,。通常,，高溫停留時間和低溫停留時間可在 30 分鐘至 2 小時之間，具體時間取決于零部件的材料特性,、尺寸大小和熱傳導(dǎo)性能等因素,。例如，對于大型金屬結(jié)構(gòu)件,，由于其熱容量大,，可能需要較長的停留時間，如 1.5 小時,；而對于小型的電子元器件,，停留時間可相對較短，約 30 分鐘,。

四,、數(shù)據(jù)記錄與分析

溫度數(shù)據(jù)記錄

在整個冷熱沖擊試驗(yàn)過程中，應(yīng)使用高精度的溫度傳感器對試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和記錄,，記錄頻率應(yīng)至少為每分鐘一次,，以便精確繪制溫度隨時間的變化曲線。傳感器的位置應(yīng)合理分布在試驗(yàn)箱內(nèi)以及零部件的關(guān)鍵部位,，確保能夠全面準(zhǔn)確地反映零部件所經(jīng)歷的溫度變化情況,。

同時，記錄溫度控制設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),，如制冷系統(tǒng)的功率,、加熱系統(tǒng)的輸出等，以便分析溫度控制的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,，以及在出現(xiàn)異常溫度變化時能夠追溯原因,。

零部件性能檢測數(shù)據(jù)記錄

在試驗(yàn)前后，需對航空航天零部件的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測并記錄,。對于結(jié)構(gòu)件,，可采用無損檢測技術(shù)如超聲波探傷、X 射線檢測等方法檢查內(nèi)部是否有裂紋,、缺陷的產(chǎn)生或擴(kuò)展,；對于電子元器件，需測試其電氣性能參數(shù),，如電阻,、電容、電感值的變化,，以及信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性等,。

將試驗(yàn)后零部件的性能數(shù)據(jù)與試驗(yàn)前的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,，評估零部件在冷熱沖擊試驗(yàn)后的性能變化情況。例如,，如果一個航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片在試驗(yàn)后出現(xiàn)了硬度下降,、微觀結(jié)構(gòu)改變或表面涂層剝落等情況，結(jié)合其在試驗(yàn)過程中所經(jīng)歷的溫度變化數(shù)據(jù),，分析這些變化對葉片的強(qiáng)度,、耐高溫性能和使用壽命的影響，從而判斷該零部件是否符合航空航天的可靠性要求,。

五,、試驗(yàn)結(jié)果判定

外觀檢查判定

試驗(yàn)后對航空航天零部件進(jìn)行外觀檢查，零部件表面應(yīng)無明顯的變形,、開裂,、剝落、腐蝕等缺陷,。例如,，飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)件在試驗(yàn)后表面應(yīng)保持平整光滑,，無肉眼可見的裂紋或變形,；航空電子設(shè)備的外殼應(yīng)無起泡、變色等現(xiàn)象,。若發(fā)現(xiàn)外觀有明顯損壞,，則該零部件可能不符合冷熱沖擊試驗(yàn)要求，需進(jìn)一步分析原因或判定為不合格,。

性能指標(biāo)判定

根據(jù)零部件的類型和具體應(yīng)用要求,，對比試驗(yàn)前后的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。對于結(jié)構(gòu)件,，其強(qiáng)度,、硬度、韌性等力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)在規(guī)定的公差范圍內(nèi),；對于電子元器件,，其電氣性能參數(shù)的變化應(yīng)不超過設(shè)計允許值的一定比例，如電阻變化率不超過 ±5% 等,。如果性能指標(biāo)超出了規(guī)定范圍,，則判定該零部件在冷熱沖擊試驗(yàn)中不合格，需要對其設(shè)計,、材料或制造工藝進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,，然后重新進(jìn)行測試。

六,、試驗(yàn)報告

基本信息

試驗(yàn)報告應(yīng)包含試驗(yàn)的基本信息,，如試驗(yàn)日期,、試驗(yàn)地點(diǎn)、試驗(yàn)設(shè)備的型號和編號等,，以便對試驗(yàn)過程進(jìn)行追溯和查證,。

詳細(xì)記錄被測試航空航天零部件的信息，包括零部件的名稱,、型號,、批次、材料成分,、制造工藝等,，以及零部件的來源和供貨方信息，確保試驗(yàn)對象的明確性和可追溯性,。

試驗(yàn)過程描述

對冷熱沖擊試驗(yàn)的過程進(jìn)行詳細(xì)描述,，包括試驗(yàn)溫度設(shè)定、循環(huán)次數(shù),、每個循環(huán)的時間安排,、溫度轉(zhuǎn)換速率等試驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置情況。同時,，描述試驗(yàn)過程中的設(shè)備運(yùn)行情況,，如是否有異常報警、溫度控制的穩(wěn)定性等信息,，以及對這些情況的處理措施,。

記錄試驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)采集情況，包括溫度數(shù)據(jù)的記錄頻率,、傳感器的位置分布,，以及零部件性能檢測的方法、時間和檢測數(shù)據(jù)等內(nèi)容,，使閱讀報告者能夠全面了解試驗(yàn)的實(shí)施過程和數(shù)據(jù)來源,。

試驗(yàn)結(jié)果與分析

清晰呈現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果，包括外觀檢查結(jié)果和性能指標(biāo)檢測結(jié)果,，對比試驗(yàn)前后零部件的狀態(tài)和性能變化情況,。對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入分析，結(jié)合試驗(yàn)過程中的溫度數(shù)據(jù)和零部件的材料特性,、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素,，解釋零部件性能變化的原因，評估零部件在冷熱沖擊環(huán)境下的可靠性和適用性,。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果提出結(jié)論性意見,，判定零部件是否通過冷熱沖擊試驗(yàn)，對于未通過試驗(yàn)的零部件提出改進(jìn)建議和后續(xù)處理措施,，如進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計,、改進(jìn)材料或制造工藝后重新測試等,，為航空航天零部件的質(zhì)量控制和改進(jìn)提供依據(jù)。

結(jié)果與討論

綜上所述,，航空航天零部件的冷熱沖擊試驗(yàn)箱測試標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了從試驗(yàn)設(shè)備要求,、試驗(yàn)方法到數(shù)據(jù)記錄與分析、結(jié)果判定以及試驗(yàn)報告等多個方面的嚴(yán)格規(guī)范,，旨在確保航空航天零部件在溫度變化環(huán)境下具有高度的可靠性和安全性,，保障航空航天飛行器的正常運(yùn)行和飛行任務(wù)的順利完成。

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【簡戶儀器簡介:成立2005年,，是一家研發(fā),，生產(chǎn)，銷售及售后齊全的綜合性設(shè)備生產(chǎn)單位,，多次評為科技型中小企業(yè),，，客戶遍布高分子,，汽車,，半導(dǎo)體，塑膠,，五金，科研院校,，第三方檢測等】
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