冷熱沖擊試驗(yàn)箱是一種利用高溫區(qū)與低溫區(qū)的快速切換，使樣品在短時間內(nèi)反復(fù)經(jīng)歷劇烈溫度變化的試驗(yàn)設(shè)備，主要用于考核產(chǎn)品因溫度驟變引起的失效。與高低溫試驗(yàn)箱按設(shè)定速率緩慢交變不同，冷熱沖擊試驗(yàn)的溫區(qū)切換以秒級到分鐘級計，對樣品施加的熱應(yīng)力更集中。以 HD-E703-100 三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī)為例，其測試區(qū)溫度范圍為 -40℃～150℃（按機(jī)型可擴(kuò)展至 -65℃～150℃），高溫槽溫度上限 170℃，低溫槽溫度下限 -75℃，通過風(fēng)門切換實(shí)現(xiàn)冷熱氣流的快速交變。

HD-E703 三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)箱（廣東海達(dá)儀器有限公司）

冷熱沖擊試驗(yàn)條件的設(shè)定依據(jù)主要是 GB/T 2423.22-2012（IEC 60068-2-14:2009）與 GJB 150.5A-2009 等標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際操作中需明確以下幾類參數(shù)。

一、上限溫度與下限溫度

上限溫度按樣品預(yù)期承受的高溫環(huán)境確定，常規(guī)取值在 60℃～150℃；下限溫度按低溫環(huán)境等級確定，常見取值為 -10℃～-40℃，按設(shè)備能力可延伸至 -65℃。HD-E703-100 的沖擊范圍為高溫 60℃～150℃、低溫 -10℃～-40℃（K40 型），選型時應(yīng)確認(rèn)設(shè)備沖擊范圍覆蓋試驗(yàn)條件。

二、暴露（駐留）時間

駐留時間指樣品在每個溫區(qū)內(nèi)持續(xù)暴露的時長，應(yīng)保證樣品本體溫度達(dá)到設(shè)定值并進(jìn)入溫度穩(wěn)定狀態(tài)。常用取值為 30 分鐘，熱容量較大的樣品應(yīng)適當(dāng)延長，判斷依據(jù)是樣品中心溫度與設(shè)定溫度之差進(jìn)入允許范圍，而不是簡單固定一個時長。

三、轉(zhuǎn)換時間

轉(zhuǎn)換時間是冷熱沖擊區(qū)別于溫度循環(huán)的關(guān)鍵參數(shù)。三箱式設(shè)備依靠風(fēng)門切換，樣品位置固定，轉(zhuǎn)換時間通常在 10 秒量級；兩箱式設(shè)備依靠吊籃移動，轉(zhuǎn)換時間一般在 1～3 分鐘。標(biāo)準(zhǔn)對轉(zhuǎn)換時間設(shè)有上限要求，設(shè)定時應(yīng)核對設(shè)備實(shí)測能力：轉(zhuǎn)換過慢會導(dǎo)致熱應(yīng)力不足，試驗(yàn)強(qiáng)度偏離標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。

四、循環(huán)次數(shù)與恢復(fù)狀態(tài)

循環(huán)次數(shù)按產(chǎn)品規(guī)范確定，常見為 5、10、20 或 50 次。循環(huán)結(jié)束后應(yīng)將樣品恢復(fù)到常溫并保持規(guī)定時間，再開展檢測。對含非金屬材料的樣品，恢復(fù)期間應(yīng)控制環(huán)境濕度，避免凝露干擾判讀。

五、設(shè)備儲備能力核查

沖擊試驗(yàn)開始前，高溫槽與低溫槽應(yīng)預(yù)先達(dá)到設(shè)定溫度。HD-E703-100 的儲熱時間（常溫到 170℃）不高于 35 分鐘，儲冷時間（常溫到 -75℃）不高于 65 分鐘，運(yùn)行前應(yīng)預(yù)留足夠的儲備窗口，并確認(rèn)溫度偏差（±0.3℃）與均勻性（±2℃）滿足試驗(yàn)要求。

常見問題

問：駐留時間是否越長越好？答：過長的駐留不會增加熱應(yīng)力，只會延長試驗(yàn)周期，應(yīng)按溫度穩(wěn)定判據(jù)取值。

問：轉(zhuǎn)換時間超標(biāo)怎么辦？答：先核查風(fēng)門動作與氣流回路，必要時改用轉(zhuǎn)換時間更短的機(jī)型，而不是縮短駐留時間來彌補(bǔ)。

問：可以從低溫開始沖擊嗎？答：可以。三箱式設(shè)備支持高溫先沖或低溫先沖，按產(chǎn)品規(guī)范選擇即可。

結(jié)語：冷熱沖擊試驗(yàn)條件的核心，是把上限溫度、下限溫度、駐留時間、轉(zhuǎn)換時間與循環(huán)次數(shù)五項參數(shù)同時落到標(biāo)準(zhǔn)要求與設(shè)備能力之上，試驗(yàn)結(jié)果才具備可比性與復(fù)現(xiàn)性。