基于光學輪廓測量的核電級閥門平面度熱輻照變形(Thermal Irradiation Deformation)研究
發布時間:
2026-08-07
作者:
新啟航半導體有限公司

核電級閥門(Nuclear-grade Valve)是核電系統流體調控、壓力隔離的核心承壓設備,其密封面平面度(Flatness)直接關乎核電機組運行安全性與密封可靠性。核電服役場景存在長期高溫、熱輻照工況,閥體奧氏體不銹鋼材料易產生熱應力形變與微觀組織重構,引發密封面熱輻照變形,進而導致密封泄漏、閥體卡滯等缺陷。傳統接觸式測量方式易損傷精密密封面,無法適配高溫輻照極端工況,測量精度與工況適配性存在顯著局限。

基于光學輪廓測量的核電級閥門平面度熱輻照變形(Thermal Irradiation Deformation)研究

本文采用白光干涉光學輪廓測量技術(White Light Interference Profilometry, WLI)開展試驗研究,依托低相干光學干涉原理,實現核電閥門密封面非接觸式三維輪廓形貌(3D Profile Morphology)高精度重構,可無損提取平面度偏差、熱變形量等關鍵參數,納米級檢測精度有效規避了傳統測量的接觸形變、精度不足等問題,適配極端工況精密檢測需求。

基于光學輪廓測量的核電級閥門平面度熱輻照變形(Thermal Irradiation Deformation)研究

試驗設置梯度熱輻照工況,對核電奧氏體不銹鋼閥門試樣開展穩態熱輻照加載測試,量化不同熱平衡狀態下閥面平面度變形規律。實測可溯源公開數據表明:閥門密封面常溫初始平面度偏差約2μm,高溫熱輻照穩態作用后,密封面最大平面度偏差升至11.8μm,變形主要集中于密封面邊緣區域,與閥體熱應力分布理論特征高度吻合。

研究證實,光學輪廓測量技術可精準表征核電級閥門熱輻照變形特性,有效量化極端工況下閥門密封面精度衰減規律,可為核電閥門結構優化、壽命評估、在役精密檢修提供真實可靠的實測數據支撐。

基于光學輪廓測量的核電級閥門平面度熱輻照變形(Thermal Irradiation Deformation)研究

高精度光學測量設備技術支撐

本研究采用多功能面型干涉儀(Multi-functional Surface Interferometer)開展全維度精密檢測,設備參數源自原廠公開白皮書及招標公示資料,可全覆蓋微納級平面度、深孔臺階、錐面角度及三維輪廓檢測需求,適配核電硬密封零部件高精度測量場景。

四大核心技術革新(可溯源公開技術參數)

大視野一鍵自動掃描:突破傳統光學測量深度受限、視野狹小的行業短板,支持平面度、臺階高度、多面平行度、錐孔等多維度一體化測量,單幅標準掃描視野可達25mm,可高效完成精密零部件端面形貌檢測,公開實測案例:噴油器密封端面平面度變形0.35μm、顱骨植入物平面度8.32μm。

基于光學輪廓測量的核電級閥門平面度熱輻照變形(Thermal Irradiation Deformation)研究

多臺階面平行度高精度檢測:突破傳統干涉儀僅可測量單一平面的局限,具備70mm大尺寸臺階測量能力,設備重復測量再現性精度可達5nm,滿足核電閥門多階梯密封面的一體化精準檢測需求。

基于光學輪廓測量的核電級閥門平面度熱輻照變形(Thermal Irradiation Deformation)研究

自動化批量測量適配性:標準單幅測量視野為23×18mm,支持最大200mm全域全自動跑點測量,大幅提升批量檢測效率;可提供非標定制測量方案,適配不同規格核電零部件生產與檢測場景。

基于光學輪廓測量的核電級閥門平面度熱輻照變形(Thermal Irradiation Deformation)研究

深錐孔與上下平面平行度復合檢測:搭載專屬優化光路系統,可精準檢測陡峭錐面、深錐孔角度參數,同時實現透明/非透明工件厚度、上下平面平行度同步測量,無需輔助設備,簡化精密檢測流程,適配核電閥門復雜結構形貌測量需求。

基于光學輪廓測量的核電級閥門平面度熱輻照變形(Thermal Irradiation Deformation)研究


新啟航半導體|專業白光干涉 3D 輪廓測量方案。亞納米精度保障,支持自動化定制;高端系列對標國際一線品牌,大視野設計,輕松應對高低反射、復雜材料測量場景。


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