Điểm hàn điểm nóng là lõi cảm biến nhiệt độ của cặp nhiệt điện, được hình thành bằng cách nấu chảy và nung chảy các dây hợp kim chromel và alumel. Ứng suất nhiệt xen kẽ dài hạn, rung động cơ học, lực kéo uốn và xói mòn khí ăn mòn gây ra các vết nứt nhỏ do mỏi kim loại vô hình trên bề mặt mối hàn. Các vết nứt do mỏi không làm đứt mạch hoàn toàn ở giai đoạn đầu mà chỉ tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ không liên tục không đều và báo động mạch hở-ngẫu nhiên khi giãn nở nhiệt; sau khi sản xuất liên tục, các vết nứt mở rộng đến mức mất kết nối hoàn toàn và buộc phải ngừng sản xuất ngay lập tức. Hầu hết các vết nứt mỏi không thể được xác định bằng cách kiểm tra bằng mắt thường, đòi hỏi các phương pháp thử nghiệm kết hợp đa chiều -để sàng lọc trước hư hỏng do mỏi kim loại ở mối nối nóng tiềm ẩn.
Ba giai đoạn hư hỏng lũy tiến của mỏi kim loại ở điểm nối nóng. Giai đoạn một: Bắt đầu vết nứt vi mô trên bề mặt. Các vết nứt chân tóc nhỏ xuất hiện trên bề mặt hạt hàn dưới tác dụng giãn nở và co lại nhiệt lặp đi lặp lại, không có sự thay đổi điện trở rõ ràng ở nhiệt độ phòng. Khi được làm nóng đến nhiệt độ sản xuất, khe nứt nở ra một chút, tăng điện trở tiếp xúc nhiệt điện và tạo ra-độ lệch nhiệt độ cố định theo biên độ nhỏ từ 2–4 độ, biến mất tạm thời sau khi làm nguội khuôn. Giai đoạn hai: Mệt mỏi ngắt kết nối một phần liên tục. Các vết nứt ngày càng sâu và mở rộng vào trong, tạo thành các bề mặt tiếp xúc bán kết nối. Trong các chu kỳ rung khuôn và giãn nở nhiệt, trạng thái tiếp xúc chuyển đổi ngẫu nhiên giữa kết nối và ngắt kết nối, dẫn đến cảnh báo nhiệt độ tối đa đột ngột và các chỉ số bình thường tức thời luân phiên, gây khó khăn{10}}để{11}}tái tạo các lỗi gián đoạn khó nắm bắt trong quá trình kiểm tra tĩnh. Giai đoạn 3: Gãy xương hoàn toàn. Các vết nứt mỏi chạy qua toàn bộ mặt cắt ngang hàn, mạch bị ngắt kết nối hoàn toàn và bộ điều khiển liên tục hiển thị các giá trị cảnh báo nhiệt độ cực cao, buộc phải tắt khuôn để thay thế đầu dò.
Bốn nhóm phương pháp thử nghiệm kết hợp-tại chỗ để xác định sớm độ mỏi của kim loại tại điểm nối nóng mà không phá hủy đầu dò. Thử nghiệm 1: Thử nghiệm độ lệch chu trình làm mát-làm nóng nhiều lần. Buộc chặt đầu dò thử nghiệm vào cặp nhiệt điện tham chiếu tiêu chuẩn, gia nhiệt theo chu kỳ từ nhiệt độ phòng đến 350 độ và làm nguội liên tục đến nhiệt độ phòng trong 5 chu kỳ, ghi lại độ lệch nhiệt độ sau mỗi lần ổn định gia nhiệt. Nếu giá trị độ lệch tăng dần theo mỗi chu kỳ, điều đó sẽ xác nhận ứng suất nhiệt-gây ra hiện tượng mỏi tại vết nứt vi mô ở điểm nối nóng; đầu dò tiêu chuẩn còn nguyên vẹn duy trì độ lệch ổn định trong phạm vi ±1,5 độ trong tất cả các chu kỳ. Thử nghiệm 2: Thử nghiệm khả năng chống va đập rung. Kẹp chắc chắn vỏ bọc đầu dò, tạo rung nhẹ lên đầu mối nối nóng bằng dụng cụ rung nhỏ trong khi quan sát chỉ số nhiệt độ của bộ điều khiển. Số liệu đọc tăng vọt đột ngột hoặc cảnh báo{14}}quá nhiệt độ tạm thời trong khi rung cho thấy các vết nứt mỏi bên trong tách ra dưới tác động cơ học. Thử nghiệm 3: Thử nghiệm dao động điện trở vi{17}}bằng đồng hồ vạn năng. Chuyển đồng hồ vạn năng sang bánh răng miliohm có độ chính xác cao, kết nối dây đo với các đầu cuối cáp, đồng thời bóp nhẹ và rung khu vực tiếp giáp nóng bằng tay. Sự thay đổi lực cản không đều mạnh mẽ chứng tỏ rằng các vết nứt mỏi thay đổi độ kín tiếp xúc dưới tác dụng của ngoại lực nhẹ, trong khi các mối nối nóng còn nguyên vẹn cho thấy các giá trị điện trở cố định ổn định. Thử nghiệm 4: Thử nghiệm quan sát giữ nhiệt độ không đổi trong thời gian dài-nhiệt độ cao. Duy trì đầu dò ở nhiệt độ không đổi 400 độ trong 4 giờ liên tục; các mối nối nóng bị nứt do mỏi có độ lệch nhiệt độ tăng dần theo thời gian, trong khi các mối hàn nguyên vẹn duy trì độ chính xác đo ổn định.
Kiểm tra phụ trợ trực quan sau khi tháo đầu dò để biết các đặc tính mỏi rõ ràng. Sau khi lấy đầu dò ra khỏi khuôn, đánh bóng nhẹ bề mặt tiếp xúc nóng bằng vải mài mòn siêu-mịn để loại bỏ các lớp oxit và quan sát dưới kính lúp. Các hạt hàn bị mỏi-bị hư hỏng có các vết nứt nhỏ hướng tâm không đều, lan ra ngoài từ tâm điểm hàn; các mối nối nóng đủ tiêu chuẩn còn nguyên vẹn có bề mặt mối hàn đồng đều mịn màng không có vết nứt. Các mối hàn có các mảng oxy hóa lốm đốm sẫm màu trộn lẫn với các vết nứt được đánh giá là đã bị ăn mòn kết hợp và hư hỏng do mỏi nhiệt, cần phải loại bỏ ngay lập tức mà không cần sửa chữa.
Các biện pháp bảo trì phòng ngừa để làm chậm quá trình hình thành mỏi kim loại ở điểm nối nóng. Khi tùy chỉnh cặp nhiệt điện, hãy chọn đầu dò có mối nối nóng hàn xếp chồng chân không dày, có hiệu suất chống mỏi-mạnh hơn so với các điểm hàn điểm mỏng. Tiêu chuẩn hóa các hoạt động lắp đặt để tránh chèn xiên, mô-men xoắn siết quá mức và kéo cáp cứng truyền ứng suất cơ học đến điểm nối nóng. Đối với các khuôn có chu kỳ sốc nhiệt làm mát hoàn toàn hàng ngày và thiết bị cổng đa van-rung mạnh, hãy rút ngắn chu kỳ kiểm tra đầu dò hai tuần một lần để sàng lọc trước các vết nứt nhỏ do mỏi. Tránh uốn cong quá-phần chuyển tiếp đầu dò để ngăn ứng suất kéo truyền đến điểm hàn và đẩy nhanh quá trình mở rộng vết nứt.
Thử nghiệm kết hợp gia nhiệt, độ rung và điện trở theo chu kỳ thường xuyên có thể xác định hiệu quả các vết nứt nhỏ do mỏi kim loại ở mối nối nóng tiềm ẩn ở giai đoạn đầu, tránh tổn thất do đứt gãy hoàn toàn đột ngột do sự mở rộng vết nứt mỏi tiến triển trong quá trình sản xuất hàng loạt.
