CN101825537A - 一种应力腐蚀试验装置 - Google Patents

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郑三龙
蒋炎尧
高增梁
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Abstract

一种应力腐蚀试验装置，包括应力腐蚀容器、应力施加系统、控制测试系统，所述应力腐蚀容器内安装有腐蚀介质和试样，所述应力腐蚀容器安装在卧式机架上；所述应力施加系统包括传动部件，所述传动部件安装在卧式机架上，所述传动部件上连接有左试样夹头，所述左试样夹头与右试样夹头配合夹住试样；所述控制测试系统包括电机控制器、操作终端、载荷传感器，所述载荷传感器安装在卧式机架上，与右试样夹头连接，所述电机控制器和载荷传感器与操作终端相连。本发明的有益效果：减少加载中设备零部件重力的影响；控制方便、减速比大、有自锁功能、适应不同的试验条件、适应面较广。

Description

一种应力腐蚀试验装置
技术领域
本发明涉及一种应力腐蚀试验装置。
背景技术
应力腐蚀是设备承载的金属构件在特定的介质环境中一种自发的延迟破坏的现象，是设备失效的主要原因之一。应力腐蚀研究是设备防腐与安全可靠性研究的重要领域。应力腐蚀试验装置是研究应力腐蚀过程和机理的一种重要基础设备。
研究应力腐蚀的试验设备主要分为静态试验装备和动态试验装置，静态装置不利于控制试验参数和实验数据的采集，动态试验装置便于实时控制试验参数和数据采集，但目前动态应力腐蚀装置很少，其中应用比较多的就只有慢应变拉伸应力腐蚀试验机，主要做小直径圆柱试样、薄板试样和丝试样。构件的应力腐蚀过程十分复杂，环境介质多种多样，应力形式也各不相同，每种试验装置只能近似模拟一类应力腐蚀情况，应力腐蚀试验装置的需求多元化，目前缺少针对平面应力状态下薄的紧凑拉伸试样的动态应力腐蚀装置。
发明内容
为了解决现有动态应力腐蚀试验装置种类少、功能单一、实时观测实验数据困难等问题，本发明提供了一种结构简单、直观性好、控制功能强的动态应力腐蚀试验装置。
本发明的技术方案：
一种应力腐蚀试验装置，其特征在于：包括应力腐蚀容器、应力施加系统、控制测试系统，所述应力腐蚀容器内安装有腐蚀介质和试样，所述应力腐蚀容器安装在卧式机架上；所述应力施加系统包括传动部件，所述传动部件安装在卧式机架上，所述传动部件上连接有左试样夹头，所述左试样夹头与右试样夹头配合夹住试样；所述控制测试系统包括电机控制器、操作终端、载荷传感器，所述载荷传感器安装在卧式机架上，与右试样夹头连接，所述电机控制器和载荷传感器与操作终端相连。
进一步，所述应力腐蚀容器是上下剖分式，所述的上下剖分面上设有凸沿，所述应力腐蚀容器在凸沿处通过螺栓合紧；所述应力腐蚀容器的侧面开有安装试样的孔，所述上下剖分面及孔周围装有密封填料。
进一步，所述传动部件包括步进电机、蜗轮蜗杆减速机构、拉杆，所述步进电机固定在侧座的顶部，所述步进电机通过联轴器与蜗轮蜗杆减速机构的蜗杆连接，所述蜗杆通过轴承座固定在侧座上，所述蜗轮蜗杆减速机构的蜗轮通过转轴与拉杆连接，所述拉杆与左试样夹头连接。
进一步，所述拉杆上开有导向槽，由螺塞进行导向。
进一步，所述载荷传感器是轮辐式拉压传感器。
进一步，所述试样上装有引伸计，所述引伸计与控制测试系统连接。
本发明所述的传动部件中的步进电机通过所述的蜗轮蜗杆减速机构将转动量细化，所述的蜗轮轴中心通过键带动一个转轴，将蜗轮的转动转化为拉杆的平动；所述的拉杆与试样夹头连接传递载荷使试样产生应力。
试验时，将应力腐蚀容器打开，利用操作终端控制电机转动，使试样夹头达到适合位置，装上试样，在容器中加腐蚀介质到预定高度，合上腐蚀容器并固定密封，在操作终端设置试验参数，启动试验，测试系统自动采集存储试验数据，试验结束时，操作系统会自动卸载荷，打开腐蚀容器，排除腐蚀介质，取下试验后的试样，对试验试样和数据进行结果分析。
本发明的有益效果主要体现在：(1)采用整体卧式机架，加载中心为水平方向，减少加载中设备零部件重力的影响；(2)试验装置采用步进电机提供运动和动力，控制方便，可以随意设定加载速度和频率；(3)试验装置采用蜗轮蜗杆减速传动机构，减速比大，可以使加载和位移精确度较高，并且有自锁功能，防止非正常卸载和回位。(4)试验装置可以采用载荷、位移等多种方式进行控制加载，适应不同的试验条件。(5)试验装备可根据试样形式采用相应的夹头，适应面较广。(6)试验装置的应力腐蚀容器可采用透明材料制作，对透明的腐蚀介质，可以在容器外观测应力腐蚀情况和相关参数。
附图说明
图1是本发明的整体结构主视图。
图2是本发明的部分结构侧视图。
具体实施方式
参照图1、图2，一种应力腐蚀试验装置，包括应力腐蚀容器12、应力施加系统、控制测试系统，所述应力腐蚀容器12内安装有腐蚀介质和试样11，所述应力腐蚀容器12安装在卧式机架1上；所述应力施加系统包括传动部件，所述传动部件安装在卧式机架1上，所述传动部件上连接有左试样夹头10，所述左试样夹头10与右试样夹头13配合夹住试样11；所述控制测试系统包括电机控制器15、操作终端16、载荷传感器14，所述载荷传感器14安装在卧式机架1上，与右试样夹头13连接，所述电机控制器17和载荷传感器14与操作终端18相连。
所述应力腐蚀容器12是上下剖分式，所述的上下剖分面上设有凸沿，所述应力腐蚀容器12在凸沿处通过螺栓合紧；所述应力腐蚀容器12的侧面开有安装试样11的孔，所述上下剖分面及孔周围装有密封填料。
所述传动部件包括步进电机8、蜗轮蜗杆减速机构、拉杆9，所述步进电机8固定在侧座5的顶部，所述步进电机8通过联轴器7与蜗轮蜗杆减速机构的蜗杆4连接，所述蜗杆4通过轴承座3固定在侧座5上，所述蜗轮蜗杆减速机构的蜗轮2通过转轴6与拉杆9连接，所述拉杆9与左试样夹头10连接。
所述拉杆9上开有导向槽，由螺塞进行导向。
所述载荷传感器14是轮辐式拉压传感器。
所述试样11上装有引伸计，所述引伸计与控制测试系统连接。
本发明所述的传动部件中的步进电机8通过所述的蜗轮蜗杆减速机构将转动量细化，所述的蜗轮轴中心通过键带动一个转轴6，将蜗轮2的转动转化为拉杆9的平动；所述的拉杆9与试样夹头连接传递载荷使试样产生应力。
试验时，将应力腐蚀容器12打开，利用操作终端16控制电机8转动，使试样夹头达到适合位置，装上试样11，在容器中加腐蚀介质到预定高度，合上应力腐蚀容器12并固定密封，在操作终端16设置试验参数，启动试验，测试系统自动采集存储试验数据，试验结束时，操作系统会自动卸载荷，打开应力腐蚀容器，排除腐蚀介质，取下试验后的试样11，对试验试样11和数据进行结果分析。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.一种应力腐蚀试验装置，其特征在于：包括应力腐蚀容器、应力施加系统、控制测试系统，所述应力腐蚀容器内安装有腐蚀介质和试样，所述应力腐蚀容器安装在卧式机架上；所述应力施加系统包括传动部件，所述传动部件安装在卧式机架上，所述传动部件上连接有左试样夹头，所述左试样夹头与右试样夹头配合夹住试样；所述控制测试系统包括电机控制器、操作终端、载荷传感器，所述载荷传感器安装在卧式机架上，与右试样夹头连接，所述电机控制器和载荷传感器与操作终端相连。
2.根据权利要求1所述的一种应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述应力腐蚀容器是上下剖分式，所述的上下剖分面上设有凸沿，所述应力腐蚀容器在凸沿处通过螺栓合紧；所述应力腐蚀容器的侧面开有安装试样的孔，所述上下剖分面及孔周围装有密封填料。
3.根据权利要求1或2所述的一种应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述传动部件包括步进电机、蜗轮蜗杆减速机构、拉杆，所述步进电机固定在侧座的顶部，所述步进电机通过联轴器与蜗轮蜗杆减速机构的蜗杆连接，所述蜗杆通过轴承座固定在侧座上，所述蜗轮蜗杆减速机构的蜗轮通过转轴与拉杆连接，所述拉杆与左试样夹头连接。
4.根据权利要求3所述的一种应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述拉杆上开有导向槽，由螺塞进行导向。
5.根据权利要求4所述的一种应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述载荷传感器是轮辐式拉压传感器。
6.根据权利要求5所述的一种应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述试样上装有引伸计，所述引伸计与控制测试系统连接。
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