主蒸汽管道高温应变测量及受力分析

文章介绍了军粮城发电厂2号炉主蒸汽管道高温应变测量的试验情况，通过对应力值的计算分析，比较完整地反映了管系从起动至额定参数过程的应力水平及其变化趋势，通过对该管系受力强度的分析，给出了安全性的评定。

粘贴式高温应变片电测技术及其在锆复合板设备应变测量中的应用

使用粘贴式高温电阻应变计测定压力容器、压力管道的高温应变是一种低成本、简便可靠的方法。由于此前国内的高温应变测量多选用焊接式电阻应变计,针对使用粘贴式电阻应变计进行高温应变测量的基础研究工作甚少。结合一台锆复合板设备高温应变测量,介绍了300℃以下使用粘贴式高温电阻应变计进行应变测量的主要试验以及使用该种应变计测定锆复合板设备高温应变情况。

高温条件实验应力分析及应变测量

讲述了高温条件下实验应力分析、高温应变测量发展及高温条件下的应变测量方法,介绍了几种高温应变测量系统。

PdCr薄膜电阻应变计研制及其高温应变敏感性能研究

在航空航天以及核电领域中,准确测量高温部件的应变、疲劳等结构参数十分重要,对满足高温应用环境的高温应变计需求非常迫切。在镍基合金基底上研制了Pd Cr薄膜电阻应变计,依次在基片上沉积Ni Cr Al Y作为过渡层来增强附着性,沉积YSZ/Al2O3作为复合绝缘层满足绝缘性需求,溅射Pd Cr合金作为应变敏感层,并采用金属掩模对Pd Cr敏感层进行图形化,最后沉积Al2O3薄膜层作为高温保护层,并对Pd Cr薄膜应变计的应变敏感系数(GF)以及高温环境下的表观应变、漂移应变等性能进行了表征。结果表明,不同温度下Pd Cr薄膜应变计的电阻值随应变呈良好的线性关系;在常温下,其应变敏感系数为1.40;在800℃时,应变计的表观应变系数127με/℃。应变计的电阻值随时间线性减小,导致的漂移应变约为1 800με/hr,应变敏感系数为1.41。同时,对制备的Pd Cr薄膜应变计进行了可靠性评估和寿命评估。结果表明,其重复性测量误差约为5.71%,工作寿命超过10 h。

高温ITO薄膜应变计制备及压阻性能

高温薄膜应变计被广泛应用于极端条件热端构件的应变测量。ITO薄膜应变计通常能够应用于1000℃以上的应变测量,为了研究ITO薄膜的显微结构、XPS光谱、阻温特性及压阻响应,采用磁控溅射在陶瓷基底上制备了ITO薄膜应变计,并在高温纯N2中热处理ITO薄膜。结果表明,其电阻温度系数稳定在-750×10-6℃-1,在1200℃下测试其应变特性,测得电阻漂移率为0.0018 h-1,应变因子为16。ITO薄膜在高温下具有稳定的电阻温度系数和低漂移率,为高温端部件应变的测量提供了可能。

柔性高温NiCr薄膜应变计研究

耐高温的NiCr薄膜应变计在航空、航天领域有广泛的需求。采用射频磁控溅射方法制备了NiCr薄膜,研究了溅射气压和衬底温度对NiCr薄膜电阻温度系数的影响规律,结果表明:当溅射气压为0.2 Pa,基片温度为400℃时,电阻温度系数最小为130.7×10^-6/℃。利用优化的工艺条件,在Hastelloy柔性合金衬底上制备了NiCr薄膜应变计,测试结果表明,所制备的NiCr薄膜应变计在各个温度下其电阻随着应变呈线性变化,其应变灵敏度(GF)因子随温度增加而增大,当温度超过200℃后,GF因子缓慢变化。温度为400℃时,GF因子达到3。实验得到的基于Hastelloy合金衬底的柔性薄膜应变计为高温应变测量提供了一种新的手段。

用于声表面波高温传感应变传递的过渡层薄膜

声表面波(SAW)器件广泛应用于极端环境传感,硅酸镓镧(LGS)是常用高温压电晶体,但高温下应变胶因结合力导致应变传递效果不佳。该文研究了高温环境下应变传感的过渡层薄膜技术,提出了一种新的过渡层薄膜解决方案及其工艺技术,可实现高温应变胶水传递应变更稳定的效果。结果表明,采用溅射Al再氧化可显著提升LGS与高温胶的结合力,从而实现很好的应变传递,使用这种过渡层实现了500℃下超大量程(1 000με)测量。

高温光纤EFPI应变传感技术研究及应用

针对航天动力系统的高温极端工况结构应变测量问题,采用光学干涉精密测量技术,基于耐高温镀金光纤,设计了一种耐850℃高温的光纤EFPI应变传感器。通过仿真计算,对应变传递模型进行了分析和研究,提出了传感器灵敏度优化设计方法,并在此基础上完成了样机制备和试验测试。结果表明:该传感器具有良好的应变与温度响应重复性,通过搭载运载火箭发动机试车,获取了试车过程涡轮泵表面的应变信息,表明该传感器已具备工程应用能力。

H13钢的高温拉伸性能研究

利用高温传感器在MTS880试验机上系统地研究了H13钢由室温到700℃温度范围内的应力应变特性,并给出其应力应变关系随温度的变化规律,同时对拉伸试件断口进行了微观分析。研究结果表明:由室温到600℃的温度范围内,H13钢的屈服强度、抗拉强度、弹性模量随温度的增加而线性地缓慢降低;室温拉伸试验的断口表现为多点起裂的撕裂断口,表明H13钢的强度较高,但韧性较低;400℃时断口为典型的韧性断口形貌,强韧性很好;550℃和600℃时断口为韧窝状断口,具有一定的强度和韧性;当温度高于600℃时H13钢的强度和韧性快速下降,失去了承载能力。

再沸器膨胀节应力分布的电测分析

采用高温条件下的电阻应变测量方法对再沸器膨胀节的应力分布进行了实际测量,得到了膨胀节外表面沿经线的周向应力分布规律,与有限元计算结果相符。测量结果验证了膨胀节上危险点之一位于波谷圆弧中心的外表面中心处。