高低溫試驗箱溫度變化速率的確定
在恒定高溫或低溫試驗中溫度由室溫變化到試驗指定溫度時,溫度變化速率應不超過1℃/min,這樣可以保證試件不受到由于溫度快速變化而產生的影響。
高低溫交變試驗箱溫度交變試驗條件的確定
溫度變化對試件的影響
溫度變化試驗主要用于評定一次或連續多次溫度變化對試驗樣品的影響。在儲存、運輸或不工作狀態,外界環境溫度變化對內部元件的影響較外部元件小,內部元件所受到的溫度變化是逐漸變化的,外部元件所受到的溫度變化是迅速變化的,如產品從溫暖的室內搬到寒冷的室外;產品經強烈太陽照射后突然受到雨淋等。
試驗樣品在溫度變化時由于各部分的熱膨脹系數不同,在試驗樣品內部將產生熱應力。當高溫和低溫之間的轉換時間越小時,試驗樣品所受到的熱應力越大。體積較小的試件由于各部分溫度易于均衡,在溫度變化的過程中其所受的熱應力要比大試件小得多。
試驗過程中溫升和溫降對試件的影響是不同的。由低溫環境轉到高溫環境時,在試件上可能出現凝露或霜,會引起附加的應力。
高低溫交變試驗箱溫度變化的試驗方法
根據對試件考核要求的不同可將溫度變化試驗分為溫度循環試驗和溫度沖擊試驗。溫度循環試驗主要考核試件耐環境溫度變化的能力和在溫度變化期間的電氣和機械的工作性能,溫度沖擊試驗主要考核試件在溫度急劇變化一定次數后的性能及材料耐抗性。
高低溫交變試驗箱高溫溫度與低溫溫度的確定
試件在實際使用過程中的環境溫度最大值定為試驗的高溫溫度,實際使用過程中的最小值定為試驗的低溫溫度。
高低溫沖擊試驗箱溫度轉換時間和溫度變化速率的確定
在溫度沖擊試驗中溫度變化參數為溫度轉換時間,溫度轉換時間越短對于試件的考核越嚴酷,可在以下數據中選。
<10s;20-30s;2-3min
對于較小的試件或要求較嚴時可取<10s。
在溫度循環試驗中溫度變化參數為溫度變化速率,溫度變化速率應根據實驗樣品在實際使用或儲存過程中可能遇到的情況來確定。
暴露時間的確定
暴露時間取決于實驗樣品達到周圍空氣溫度時的熱平衡時間,應根據試件的熱時間常數來選擇試樣暴露所需要的時間。對于較大的試驗樣品內部和表面的熱時間常數可能相差很大,應選擇最里面或最易損部分的熱時間常數來確定。
試驗樣品的熱時間常數取決于周圍空氣的性質和運動速度。應在實驗室實際環境條件下通過試驗確定。暴露時間一般取4倍熱時間常數值。
冷熱沖擊試驗箱試驗循環次數的確定
由于溫度交變在試件中引起機械應力,導致隨溫度交變次數的增加試件內部振動的增加。在可靠性技術中適用以下經驗求得的關系式:
N(ΔT)k =常數
其中:N= 溫度周期的次數
ΔT=溫度變化,即高溫與低溫的差值
K =指數(取決于失效機理)
上述的一般關系在有的參考文獻中稱為Coffin-Manson公式?筛膶憺槿缦滦问剑
Nf1/Nf2 =(ΔT2/ ΔT1)^K其中:Nf1 = 至失效為止的周期次數(實際)
Nf2 = 至失效為止的周期次數(試驗)
ΔT1 = 溫度上升(實際)
ΔT2 = 溫度上升(試驗)
k= 對遭受交變負荷的、其變形在塑性范圍內發生的金屬為2