在航空航天、能源和化工等工业领域,许多零部件是在高温下长期服役的,如发动机、锅炉设备等,它们对材料的高温力学性能提出了很高的要求。但对于高温应用场景,传统接触式方法无法实现1300度以上高温条件下力学性能的测量。在使用传统DIC方法进行高温材料力学测试中,设备、环境和操作等因素容易引起测量误差或者无法完成测量,其可能的影响因素为:
1、高温炉的观察窗口较小,通常双目DIC无法完成测量;
2、高温散斑的质量会直接影响DIC软件的运算结果,当温度过高时,散斑还会出现脱落的情况;
3、试样温度上升后产生的红光对图像采集有一定影响;
4、温度升高会导致试件本身发生热膨胀,引起变形测量误差;
5、测试舱内空气在高温条件下导致材料表面氧化,对图像采集造成影响。
针对上述高温测试中的影响因素,海塞姆形成了一套独有的高温测试解决方案:
1、使用单目三维DIC技术,可适配更小的高温炉窗口;
2、自主研制的高温散斑制备方法可制作对比度高、附着力好、可耐更高温的高质量散斑,可实现 2300℃的高温变形测量;
3、加装窄带滤光片、蓝光LED光源补光实现高质量散斑图片采集;
4、高温阶段保持一定时间,待热膨胀变形稳定后加载;
5、适当抽取高温舱内空气降低空气氧化的影响。