超临界 CO₂设备密封平面度抗疲劳开裂(Fatigue Cracking)的光学轮廓测量表征
发布时间:
2026-08-12
作者:
新启航半导体有限公司

超临界CO₂(Supercritical CO₂)设备金属硬密封端面长期承受高压交变载荷与介质冲蚀,易产生平面度形变与疲劳开裂(Fatigue Cracking),是引发介质泄漏、设备提前失效的关键诱因。传统接触式测量方式易划伤精密密封表面,且难以识别微纳级疲劳缺陷,无法满足超临界工况下密封构件的高精度可靠性检测要求。

超临界 CO₂设备密封平面度抗疲劳开裂(Fatigue Cracking)的光学轮廓测量表征

本文采用白光干涉轮廓测量技术(White Light Interference Profilometry, WLI)开展无损表征,依托多功能面型干涉仪(Surface Interferometer)完成密封端面三维形貌(3D Morphology)全域检测。该设备为工业标准化精密检测装备,可通过基准平面拟合量化端面平面度偏差,精准甄别交变应力诱发的微裂纹、表面塌陷等疲劳损伤,有效规避接触式检测的表面损伤与测量误差。

超临界 CO₂设备密封平面度抗疲劳开裂(Fatigue Cracking)的光学轮廓测量表征

原厂公开技术手册与工业实测数据显示,该检测系统核心测量精度稳定可靠,重复测量精度可达±0.3μm,能够精准区分工件加工残留纹理与服役疲劳损伤。实测工况中,喷油器密封端面疲劳变形量为0.35μm,医用颅骨植入物密封平面度检测结果为8.32μm,数据可有效佐证设备微纳级缺陷识别能力。

超临界 CO₂设备密封平面度抗疲劳开裂(Fatigue Cracking)的光学轮廓测量表征

相较于传统单功能光学检测设备,该干涉仪具备多项核心技术革新,突破行业测量瓶颈:一是支持一键自动全域扫描,单幅扫描视野可达25mm,解决传统设备视野局限、深度不足的问题,适配多类精密密封件检测;二是实现70mm大跨度多台阶面平行度一体化测量,设备再现性精度可达5nm,弥补传统仪器仅能检测单一平面的技术短板;三是兼具自动化批量测量模式,基础视野可达23×18mm,可拓展200mm大视野全自动跑点测量,适配工业化批量检测场景;四是兼容陡峭锥面、深锥孔角度精准测量,依托专属光路设计,可同步完成透明/非透明工件厚度与上下平面平行度检测,一机实现多维度精密参数测量。

超临界 CO₂设备密封平面度抗疲劳开裂(Fatigue Cracking)的光学轮廓测量表征

通过该光学轮廓检测手段,可连续监测超临界CO₂设备密封端面平面度衰减规律与疲劳裂纹扩展趋势,定量评价密封构件抗疲劳开裂性能,为密封结构优化、服役寿命预判、设备预防性检修提供真实可溯源的工业检测依据,适配高压超临界装备的精密质控场景。

超临界 CO₂设备密封平面度抗疲劳开裂(Fatigue Cracking)的光学轮廓测量表征

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