聚焦疲劳与腐蚀耦合失效｜上海凯尔孚参加第二十三届全国疲劳与断裂学术会议

2026-11-09 14:49:42

2026年10月30日至11月1日，由中国腐蚀与防护学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会、中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会联合主办，天津市科学技术协会支持的"第二十三届全国疲劳与断裂学术会议"在天津市科技工作者之家成功举办。上海凯尔孚应力腐蚀试验设备有限公司（Cor-Force）参与本次会议，与材料、力学、腐蚀防护及装备工程领域的专家学者，围绕复杂环境下材料损伤行为的测试与评价需求进行了交流。

一、大会聚焦：四十年学术品牌，直面环境耦合失效

全国疲劳与断裂学术会议自1977年创办，经过四十余年发展，已成为我国疲劳断裂领域重要的学术交流平台。本届大会围绕材料疲劳与断裂基础理论、先进表征技术、寿命预测、失效防控及工程应用等前沿方向开展深入交流，共同探讨材料与结构安全服役领域的关键科学问题和技术挑战。

10月31日上午的开幕式由中国腐蚀与防护学会副理事长杜翠薇教授主持。大会主席、中国腐蚀与防护学会理事长李晓刚教授在致辞中指出，疲劳断裂与腐蚀耦合失效是制约海洋、能源、轨道交通、航空航天等领域高端装备安全服役的重要问题，希望与会专家加强交流合作，聚焦环境耦合损伤、寿命预测和失效防控等关键难题，深化基础研究，推动科技成果转化应用。天津市科学技术协会党组成员、副主席唐娜同志鼓励广大科技工作者积极运用大数据、人工智能和多尺度表征等新方法，促进学科交叉融合与产学研协同创新。开幕式上，华东理工大学张显程教授代表中国机械工程学会接过了下一届会议轮值主办单位的旗帜。

随后的主旨报告环节，西安交通大学刘刚教授、北京科技大学尚成嘉教授、中国船舶集团有限公司第七二五研究所薛钢研究员、中国航空发动机空气动力研究院刘昌奎研究员、华东理工大学张显程教授、北京科技大学刘智勇教授、澳大利亚西悉尼大学杨春晖教授、南京航空航天大学郭万林院士以及中国科学院金属研究所张广平研究员，分别围绕耐高温铝合金材料设计与高性能制备、基于显微组织数字化的钢铁材料可靠性评价、船海结构用钢力学新理论、航空关键件疲劳失效、抗损伤多级缺陷调控、耐腐蚀断裂型高强韧海工钢、航空航天结构疲劳耐久可靠性、数据驱动时代下的小尺度金属疲劳等主题作大会报告。

11月1日，大会设置7个平行分会场，议题覆盖氢脆、应力腐蚀开裂与腐蚀疲劳，复杂环境下的材料损伤失效分析，先进制造中的抗疲劳设计，重大装备疲劳与断裂工程应用，先进材料疲劳损伤与断裂机制，航空航天工程中的疲劳断裂问题，以及疲劳与断裂力学等方向。会议期间的企业展区，进一步促进了科研工作者与相关企业之间的交流，为推动科研成果与工程应用需求对接搭建了平台。

二、凯尔孚视角：机理要看得清，数据要站得住

从大会报告到分会场研讨，"环境耦合"是贯穿本届会议的一条主线：材料在实际工况下同时承受载荷、温度与腐蚀介质的共同作用，单一的力学试验或单一的腐蚀浸泡，都难以还原真实的失效过程。李晓刚教授提出的环境耦合损伤、寿命预测与失效防控，唐娜副主席提出的多尺度表征与数据驱动，落到实验环节，归根结底是两件事——环境条件能否被准确复现，损伤过程能否被连续、可靠地记录。

这正是凯尔孚长期专注的方向。作为国内专注于应力腐蚀（SCC）领域试验系统的专业化研发公司，凯尔孚以模组化方式构建试验系统：应力加载单元、实验釜单元（低温／常温／高温，真空／常压／高压）、应变测量单元、裂纹扩展测量单元、水化学循环控制测量单元、超纯水制备单元、真空单元、气体增压循环单元、温控单元等，可按测试环境需求组合，覆盖从常温到高温、从常压到高压条件下的慢应变速率拉伸（SSRT）、恒载荷应力腐蚀开裂（SCC）、腐蚀疲劳（CF）、蠕变（Creep）、蠕变疲劳、应变疲劳、持久强度、氢致延迟开裂（HIC）、SCC裂纹扩展测量、腐蚀疲劳裂纹扩展测量等试验方法，服务于核电、火电、石化、海洋、航空航天、铁路等领域的材料研发与安全评价。

三、以设备回应议题：从环境模拟到裂纹表征

结合本届大会的分会场方向，会议期间凯尔孚重点介绍了以下几类试验系统（技术参数取自公司产品中心）：

其一，对应"氢脆、应力腐蚀开裂与腐蚀疲劳"方向——CFS系列应力腐蚀试验设备。 该系列以慢应变速率拉伸、恒载荷／恒变形加载与腐蚀疲劳加载为核心，可在腐蚀介质中同步施加载荷并连续记录变形。其中，CFS应力腐蚀试验设备（高温高压CO₂，型号CFS-50）用于超临界CO₂环境下的慢应变速率拉伸、腐蚀疲劳加载与静态浸泡试验，最大载荷50kN、准确度等级0.5级、最低加载速度1×10⁻⁶mm/s、疲劳加载频率2～0.0001Hz，实验釜采用镍基合金625，容积约3.5L，工作压力20MPa、工作温度650℃，釜内LVDT伸长测量分辨率达0.1μm。CFS应力腐蚀试验设备（高低温高压海水，型号CFS-50）用于模拟深海环境下的应力腐蚀试验，可实现慢拉伸、低周疲劳、蠕变、裂纹扩展等试验，实验釜为625镍基合金、容积约3.5L、工作压力常压～30MPa、控温精度±1.5℃。此外，氢能领域产品线还包含高温高压CFS应力腐蚀试验设备、CFA高压釜设备与CFA水回路循环高压釜设备，可用于高压氢／水化学环境下的材料评价。

CFS-应力腐蚀试验设备

其二，对应"复杂环境下的材料损伤失效分析"方向——高温熔盐、液态金属等极端介质试验系统。 CFS高温熔盐应力腐蚀试验设备（CFS-50）主要用于高温熔盐环境下试样的应力腐蚀试验，配置气体循环净化手套箱（氧含量、水含量均＜1ppm），实验釜材质为镍基合金625／310S、容积约10L、工作温度RT～850℃（长期工作600～700℃）、温控精度≤±0.5℃，位移速率范围10mm/s～1×10⁻⁸mm/s，适用于核电及新能源行业高温熔盐环境下的慢拉伸、蠕变等试验，也可拓展至液态金属锂等介质。CFS应力腐蚀试验设备（高温铅铋环境慢应变速率拉伸，型号CFS-50/160Y2）用于高温液态铅铋环境下的慢拉伸与低周疲劳试验，实验釜310S、约10L、工作温度RT～700℃，并可实现介质含氧量控制（氧控范围10⁻⁶wt%～10⁻²wt.%）。CFS高温铅铋结构件拉压载荷试验设备（50kN、室温～500℃、釜容积约72L）则配置三段式K型热电偶与铅铋氧传感器，除恒温试验外还可开展升降温温度循环力学试验，适用于力学应力腐蚀、裂纹扩展、蠕变及耐腐蚀性能试验。

（CFS-熔盐环境蠕变试验设备）

其三，对应"航空航天工程中的疲劳断裂问题""重大装备疲劳与断裂工程应用"方向——高温、真空与高压水化学试验系统。 CFS高温真空蠕变试验机用于材料在高温或超高温、真空环境下的蠕变和持久拉伸力学试验，可选最大载荷100kN／50kN／20kN，准确度等级0.5级，最高使用温度1000℃，热态真空度≤2×10⁻³Pa、冷态真空度≤2×10⁻⁵Pa，变形测量分辨率0.1μm，配备PLC及一体化触摸屏，主要应用于金属材料、非金属复合材料及核电、火电、航空航天等特殊应用材料的检测。CFA高压釜设备（触摸屏高温高压静态介质）可在高温高压水环境下开展静态腐蚀试验与原位电化学试验，实验釜材质可选316L、2205、625、C276，容积约2L／3L／5L，温度350℃／400℃／650℃、压力15～30MPa，并可拓展水化学循环回路。CFA水回路循环高压釜设备进一步实现介质动态循环，可对溶解氧（DO）、溶解氢（DH）、pH值、电导率进行测量与调节控制，釜盖预留≥6个安装孔用于三电极电化学测量，配CFseeds-EMEC2软件实现环境参数显示与长期记录。