CN104359778B - 一种高温高压原位微动磨损试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微动磨损试验装置，具体为一种高温高压原位微动磨损试验装置，解决高温高压下原位微动磨损难以实现、微动振幅和频率难以精确控制、微动磨损过程中电化学信号难以测量等问题。该装置设有：激振器、热电偶、工作电极/辅助电极座、高压釜盖、液压缸、高压釜体、立柱、定位板、第一试样夹持加载装置、运动轴、上直线导轨、工作电极、运动轴导向支架、辅助电极、连接螺母Ⅰ、参比电极座、参比电极、下直线导轨、上导向平台板、上部导向杆、下部导向杆、下导向平台板、连接螺母Ⅱ等，能实现高温高压下对试样表面进行原位微动磨损。本发明通过安装高压釜上的参比电极、工作电极和辅助电极，并配合电化学工作站将微动磨损过程中的电化学信号检测出来。

Description

一种高温高压原位微动磨损试验装置

技术领域

本发明涉及微动磨损试验装置，具体为一种高温高压原位微动磨损试验装置。

背景技术

蒸汽发生器作为核电站连接一回路和二回路的枢纽，其内部有数千根传热管，在传热管内部为高温高压高流速的一回路水，外侧为高温高压高流速的二回路水汽，在汽水两相的交互作用下传热管与防震条之间、传热管与管板之间以及传热管与管板支撑板之间均会发生微动磨损，随着服役时间的不断增长最终导致传热管的失效。微动磨损作为蒸汽发生器传热管的主要失效模式之一，深入开展高温高压水中的微动磨损研究将对相关部件的设计和维护提供可靠的理论依据，提高传热管的服役寿命具有重要意义。

由于受到高温高压水环境的特殊性，实现在高温高压条件下原位微动磨损的非常困难。因此，目前研究传热管材料的微动磨损设备主要在常压条件下使用，不能很好地模拟核电站实际水化学工况，对深入理解传热管微动磨损失效机理指导意义有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温高压原位微动磨损试验装置，解决现有技术中高温高压下原位微动磨损难以实现、微动磨损过程中电化学信号难以测量等问题。

本发明的技术方案如下：

一种高温高压原位微动磨损试验装置，该装置设有：激振器、热电偶、工作电极/辅助电极座、高压釜盖、液压缸、高压釜体、立柱、定位板、第一试样夹持加载装置、运动轴、上直线导轨、工作电极、运动轴导向支架、辅助电极、连接螺母Ⅰ、参比电极座、参比电极、下直线导轨、上导向平台板、上部导向杆、下部导向杆、下导向平台板、连接螺母Ⅱ，具体结构如下：

高压釜采用高压釜盖和高压釜体倒立式结构，高压釜盖在下，高压釜体在上；高压釜盖穿上设置热电偶、运动轴、工作电极/辅助电极座、参比电极座及外置参比电极，高压釜体内设置辅助电极、工作电极，辅助电极和工作电极分别通过导线穿过工作电极/辅助电极座；参比电极安装于参比电极座上，参比电极的导液管伸至高压釜体内；运动轴为上部导向杆和下部导向杆之间通过连接螺母Ⅰ分段连接构成，其中：运动轴的上部导向杆穿过上导向平台板中心的上直线导轨，引导运动轴上下运动，上导向平台板通过其上的固定孔与高压釜体内的运动轴导向支架连接，运动轴的上部导向杆装有第一试样夹持加载装置于高压釜体内，下部导向杆和高压釜之间设有压力平衡机构，并通过密封圈进行密封，运动轴的下部导向杆与激振器上连接杆通过连接螺母Ⅱ相连接。

所述的高温高压原位微动磨损试验装置，激振器外侧设置激振器导向支架杆，激振器导向支架杆的顶部安装下导向平台板，连接杆穿过下导向平台板中心的下直线导轨，激振器的激振头引导连接杆上下运动，通过连接杆带动运动轴上下运动。

所述的高温高压原位微动磨损试验装置，工作电极相当于摩擦副第二试样，工作电极与第一试样夹持加载装置一端安装的摩擦副第一试样相对接触设置，通过运动轴带动摩擦副第一试样，实现摩擦副第一试样、摩擦副第二试样之间的相对摩擦运动；其中，摩擦副第一试样和摩擦副第二试样采用不锈钢、镍基合金、锆合金、硬质合金或氧化铝加工而成，摩擦副第一试样和摩擦副第一试样夹持加载装置以及摩擦副第二试样与摩擦副第二试样的第二试样夹持装置均采用表面覆盖有ZrO₂的Zr-4合金进行绝缘。

所述的高温高压原位微动磨损试验装置，在运动轴下部设有运动轴轴套，运动轴轴套外部设有运动轴冷却水套，运动轴冷却水套上分别设有运动轴冷却水入口和运动轴冷却水出口。

所述的高温高压原位微动磨损试验装置，高压釜体上方设置定位板，高压釜体顶部与定位板相连，高压釜体的外侧设置两个半环形的陶瓷加热套。

所述的高温高压原位微动磨损试验装置，高压釜外设置两个立柱形成双立柱支架，双立柱支架两侧分别设有液压缸，液压泵的输出端与液压缸连接；两个立柱穿过定位板上的开孔内侧分别设置滑块，定位板通过滑块与立柱滑动配合。

所述的高温高压原位微动磨损试验装置，运动轴上设置位移传感器，使用位移传感器对微动磨损过程中微动振幅进行高频实时测量，并通过信号采集处理控制系统对微动磨损过程的微动振幅进行精确控制；摩擦副第一试样在运动轴的驱动下做幅值为微米级、频率小于500Hz的正弦振动，并且通过信号采集处理控制系统对微动频率进行精确调节。

所述的高温高压原位微动磨损试验装置，辅助电极采用以铂丝为导线的铂片，铂丝外部套有聚四氟乙烯热缩管，工作电极通过外部套有聚四氟乙烯热缩管的锆丝、镍丝或不锈钢丝作为导线点焊在摩擦副第一试样上；工作电极和辅助电极通过工作电极/辅助电极座引出，配合电化学工作站检测微动磨损过程中的电化学信号，电化学工作站上的工作电极、辅助电极和参比电极的引线夹头分别与工作电极的导线、辅助电极的导线和参比电极的导线连接，通过电化学工作站快速采集和记录试样原位微动磨损过程中的电流变化，将微动磨损过程中试样表面膜不断发生破坏这一过程的电化学信号检测出来。

所述的高温高压原位微动磨损试验装置，第一试样夹持加载装置包括压紧螺栓、定位套筒、锥头定位螺栓、试样套管、压紧弹簧，具体结构如下：

定位套筒中设置试样套管，试样套管的一端为活塞端，该活塞端与定位套筒滑动配合；试样套管的另一端伸至试样套管的一端外侧，该端开设的盲孔中插装摩擦副第一试样，该端的侧面对称安装锥头定位螺栓，锥头定位螺栓于摩擦副第一试样两侧、与摩擦副第一试样顶触，使摩擦副第一试样固定；摩擦副第一试样与摩擦副第二试样正对，并相互接触，形成摩擦副；

试样套管的活塞端背面、于定位套筒中设置压紧弹簧，试样套管的另一端通过螺纹安装压紧螺栓，压紧弹簧位于压紧螺栓与试样套管之间，调节压紧螺栓的旋紧量改变压紧弹簧的压缩量，改变压紧弹簧对试样套管的压力，从而改变摩擦副第一试样与摩擦副第二试样的径向载荷，并形成平稳加载的机构。

所述的高温高压原位微动磨损试验装置，摩擦副第一试样采用一端为圆柱形，另一端为半球形设计，并且在摩擦副第一试样表面对称加工两个锥形孔，通过第一试样夹持加载装置的锥头定位螺栓进行固定；摩擦副第二试样背部设有压紧螺栓，通过压紧螺栓片状摩擦副第二试样固定在摩擦副第二试样的第二试样夹持装置中，通过调节压紧弹簧的压缩量改变第二被测试样和第一被测试样之间的径向载荷。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明装置能实现试样在高温高压下原位的微动磨损研究，配合电化学工作站并利用安装在高压釜上的高温高压工作电极、高温高压参比和辅助电极，将微动磨损过程中试样表面膜不断发生破坏这一过程的电化学信号检测出来。

2、本发明采用高能激振器作为驱动装置，通过高精度位移传感器对微动振幅进行高频测量，并通过信号采集处理控制系统对微动振幅进行实时调节，具有控制精度高的特点。

3、本发明在第一试样表面加工两个锥形孔，通过第一试样夹持加载装置的锥头紧固螺栓进行固定，夹持可靠、安装方便，可通过调节压紧弹簧的压缩量改变第二被测试样和第一被测试样之间的径向载荷。

4、本发明通过信号采集处理控制系统对微动频率进行实时调节，具有控制简单、精度高的特点。

5、本发明通过压力平衡机构解决了运动轴的压力平衡和密封的问题。

6、本发明在激振器的连接杆上和高压釜内的导向平台板中心孔均设置直线导轨，保证运动轴仅在轴向方向运动，具有运动平稳的特点。

附图说明

图1为高温高压原位微动磨损试验装置结构示意图。图中，1激振器；2激振器导向支架杆；3位移传感器；4热电偶；5运动轴冷却水入口；6运动轴冷却水套；7工作电极/辅助电极座；8排气阀；9高压釜盖；10液压缸；11陶瓷加热套；12高压釜体；13滑块；14立柱；15定位板；16第一试样夹持加载装置；17上导向平台板；18上直线导轨；19高压釜提升螺栓；20工作电极；21第二试样夹持装置；22运动轴导向支架；23辅助电极；24安全阀；25压力表；26上部导向杆；27压力传感器；28连接螺母Ⅰ；29下部导向杆；30参比电极座；31进液阀；32运动轴冷却水出口；33参比电极排气阀；34参比电极；35液压泵手摇杆；36连接螺母Ⅱ；37液压泵放气阀；38液压泵；39运动轴轴套；40下导向平台板；41下直线导轨；42连接杆。

图2为摩擦副及第一试样夹持加载装置结构示意图。图中，16第一试样夹持加载装置；43压紧螺栓；44定位套筒；45锥头定位螺栓；46摩擦副第一试样；47摩擦副第二试样；48试样套管；49活塞端；50压紧弹簧。

图3为高温高压原位微动磨损试验装置控制柜示意图。图中，51加热电源开关；52温度加热指示灯；53超温报警灯；54低压报警灯；55低压报警开关；56压力控制器；57温度控制器；58温度显示器；59压力显示器。

具体实施方式

本发明高温高压原位微动磨损试验装置，由激振器、位移传感器、高压釜、陶瓷加热套、径向加载装置、运动轴、信号采集处理控制系统、固定支架等组成，能实现高温高压下对试样表面进行原位微动磨损，并可通过信号采集处理控制系统对微动磨损过程的振幅、频率进行精确控制，通过径向加载装置对摩擦副之间的径向载荷进行调节，通过安装高压釜上的参比电极、工作电极和辅助电极并配合电化学工作站将微动磨损过程中的电化学信号检测出来。

如图1-图2所示，本发明高温高压原位微动磨损试验装置主要包括：激振器1、激振器导向支架杆2、位移传感器3、热电偶4、运动轴冷却水入口5、运动轴冷却水套6、工作电极/辅助电极座7、排气阀8、高压釜盖9、液压缸10、陶瓷加热套11、高压釜体12、滑块13、立柱14、定位板15、第一试样夹持加载装置16、上导向平台板17、运动轴(上部导向杆26、下部导向杆29)、上直线导轨18、高压釜提升螺栓19、工作电极20、第二试样夹持装置21、运动轴导向支架22、辅助电极23、安全阀24、压力表25、压力传感器27、连接螺母Ⅰ28、参比电极座30、进液阀31、运动轴冷却水出口32、参比电极排气阀33、参比电极34、液压泵手摇杆35、连接螺母Ⅱ36、液压泵放气阀37、液压泵38、运动轴轴套39、下导向平台板40、下直线导轨41、连接杆42、压紧螺栓43、定位套筒44、锥头定位螺栓45、摩擦副第一试样46、摩擦副第二试样47、试样套管48、活塞端49、压紧弹簧50等，具体结构如下：

如图1所示，高压釜采用高压釜盖9和高压釜体12倒立式结构，高压釜盖9在下，高压釜体12在上；高压釜盖9穿上设置热电偶4、运动轴、工作电极/辅助电极座7、参比电极座30及外置参比电极34，高压釜体内设置辅助电极23、工作电极20、摩擦副(摩擦副第一试样46、摩擦副第二试样47)，辅助电极23和工作电极20分别通过导线穿过工作电极/辅助电极座7；参比电极34安装于参比电极座30上，参比电极34的导液管伸至高压釜体12内；运动轴为上部导向杆26和下部导向杆29之间通过连接螺母Ⅰ28分段连接构成，其中：运动轴的上部导向杆26穿过上导向平台板17中心的上直线导轨18，引导运动轴上下运动，上导向平台板17通过其上的固定孔与高压釜体12内的运动轴导向支架22连接，运动轴的上部导向杆26上装有第一试样夹持加载装置16于高压釜体12内；运动轴的下部导向杆29与激振器1上的连接杆42通过连接螺母Ⅱ36相连接，激振器1外侧设置激振器导向支架杆2，激振器导向支架杆2的顶部安装下导向平台板40，激振器连接杆42穿过下导向平台板40中心的下直线导轨41，激振器1的输出端引导激振器连接杆42运动，通过激振器1带动运动轴上下运动。

本发明中，图1中的工作电极20相当于图2中的摩擦副第二试样47，图1中工作电极20与第一试样夹持加载装置16一端安装的摩擦副第一试样46相对接触设置，图2中，摩擦副第一试样46、摩擦副第二试样47相对接触设置。从而，通过运动轴实现摩擦副第一试样46、摩擦副第二试样47之间的相对摩擦运动。

运动轴和高压釜之间设有压力平衡机构，通过压力平衡系统保证运动轴的平衡，运动轴采用分段连接的方式，便于拆卸和维护；在运动轴下部设有运动轴轴套39，运动轴轴套39外部设有运动轴冷却水套6，运动轴冷却水套6上分别设有运动轴冷却水入口5和运动轴冷却水出口32，通过运动轴冷却水入口5向运动轴冷却水套6通入冷却水，经过换热循环后的冷却水通过运动轴冷却水出口32排出，可有效防止压力平衡机构和运动轴轴套39温度过高。

本发明中，高压釜中的高温高压溶液会对运动轴产生一个向下的作用力，而激振器1则会对运动轴产生一个向上的作用力，压力平衡机构主要是指这两个力之间的平衡。此外，运动轴还受其与密封圈之间的摩擦力以及自身重力作用，运动轴的平衡主要是这受这四个力的共同作用。

高压釜体12上方设置定位板15，高压釜体12顶部通过高压釜提升螺栓19与定位板15相连，高压釜体12的外侧设置两个半环形的陶瓷加热套11。高压釜外设置两个立柱14形成双立柱支架，双立柱支架两侧分别设有液压缸10，液压泵38的输出端与液压缸10连接，通过液压泵38为液压缸10提供液压动力。液压泵38上设置液压泵手摇杆35和放气阀37，通过液压泵手摇杆35驱动液压缸10，从而带动连接高压釜体12的定位板15上下移动。两个立柱14穿过定位板15上的开孔内侧分别设置滑块13，定位板15通过滑块13与立柱14滑动配合。

高压釜盖9侧面穿设有进液管和排气管，在所述进液管上安装安全阀24、压力表25、压力传感器27和进液阀31，在所述排气管上安装排气阀8。

运动轴的下部导向杆29上设置位移传感器3，使用高精度位移传感器3对微动磨损过程中微动振幅进行高频实时测量，并通过信号采集处理控制系统对微动磨损过程的微动振幅进行精确控制。摩擦副第一试样46在运动轴的驱动下做幅值为微米级、频率小于500Hz的正弦振动，并且通过信号采集处理控制系统对微动频率进行精确调节。

辅助电极23采用以铂丝为导线的铂片，铂丝外部套有聚四氟乙烯热缩管，工作电极20通过外部套有聚四氟乙烯热缩管的锆丝、镍丝或不锈钢丝作为导线点焊在摩擦副第一试样46上；工作电极20和辅助电极23通过工作电极/辅助电极座7引出，配合电化学工作站检测微动磨损过程中的电化学信号。电化学工作站上的工作电极、辅助电极和参比电极的引线夹头分别与工作电极20的导线、辅助电极23的导线和参比电极34的导线连接，通过电化学工作站快速采集和记录试样原位微动磨损过程中的电流变化，将微动磨损过程中试样表面膜不断发生破坏这一过程的电化学信号检测出来。

如图2所示，第一试样夹持加载装置16包括压紧螺栓43、定位套筒44、锥头定位螺栓45、摩擦副第一试样46、摩擦副第二试样47、试样套管48、活塞端49、压紧弹簧50等，具体结构如下：

定位套筒44中设置试样套管48，试样套管48的一端为活塞端49，该活塞端49与定位套筒44滑动配合；试样套管48的另一端伸至定位套筒44的一端外侧，该端开设的盲孔中插装摩擦副第一试样46，该端的侧面对称安装锥头定位螺栓45，锥头定位螺栓45于摩擦副第一试样46两侧、与摩擦副第一试样46顶触，可将摩擦副第一试样46固定；摩擦副第一试样46与摩擦副第二试样47正对，并相互接触，形成摩擦副。

试样套管48的活塞端49背面、于定位套筒44中设置压紧弹簧50，试样套管48的另一端通过螺纹安装压紧螺栓43，压紧弹簧50位于压紧螺栓43与试样套管48之间，调节压紧螺栓43的旋紧量改变压紧弹簧50的压缩量，改变压紧弹簧50对试样套管48的压力，从而改变摩擦副第一试样46与摩擦副第二试样47的径向载荷，并形成平稳加载的机构。

摩擦副第一试样46采用一端为圆柱形，另一端为半球形设计，并且在摩擦副第一试样46表面对称加工两个锥形孔，通过第一试样夹持加载装置16的锥头定位螺栓45进行固定。摩擦副第二试样47背部设有压紧螺栓，通过压紧螺栓将长宽高分别为13mm×13mm×1mm的片状摩擦副第二试样47固定在摩擦副第二试样47的第二试样夹持装置21中，可以通过调节压紧弹簧的压缩量改变第二被测试样和第一被测试样之间的径向载荷。其中，摩擦副第一试样46和摩擦副第二试样47可以采用不锈钢、镍基合金、锆合金、硬质合金或氧化铝等加工而成，摩擦副第一试样46和摩擦副第一试样夹持加载装置16以及摩擦副第二试样47与摩擦副第二试样47的第二试样夹持装置21均采用表面覆盖有ZrO₂的Zr-4合金进行绝缘。

本发明在高压釜外设置标准接口，可通过卡套与外部具有自动控制功能的高温高压水循环腐蚀实验系统(参见中国发明专利：201010275276.2，申请日：2010年09月08日；中国实用新型专利：201020521040.8，申请日：2010年09月08日，授权日：2011年06月01日)连接，从而可精确控制高压釜内的水化学环境。本发明中，激振器的生产厂家和规格型号是：南京佛能科技实业有限公司生产的HEV-500型高能电动式激振器。

如图3所示，还包括温度和压力保护控制柜，控制柜内设置加热电源开关51、温度加热指示灯52、超温报警灯53、低压报警灯54、低压报警开关55、压力控制器56、温度控制器57、温度显示器58、压力显示器59等，温度控制器57分别与温度显示器58和超温报警灯53相连，压力控制器56分别与低压报警开关55、压力显示器59和低压报警灯54相连，温度控制器57和压力控制器56分别连至控制柜内的继电器，继电器通过导线连接陶瓷加热套11的电炉丝，所述导线上设置加热电源开关51和温度加热指示灯52，形成超温断电保护结构和低压断电保护结构。本发明通过在控制部分分别设置超温自动断电和低压自动断电，使该装置在工作时更加安全可靠。特别是，由于采用超温低压报警，对于出现高压釜体意外泄露等事故时，通过低压报警能够自动把加热装置切断，对整个试样装置可以起到更好的保护性。

如图1-图2所示，本发明高温高压原位微动磨损试验装置的使用方法如下：

1、将镍丝、不锈钢丝或锆丝外表面套一层聚四氟热缩管，用热风枪热缩后作为导线焊接在摩擦副第一试样46表面；

2、将摩擦副第一试样46安装在表面覆盖ZrO₂的第一试样夹持加载装置16中，并将摩擦副第一试样46背部的压紧螺栓43拧紧；

3、将参比电极34安装在高压釜盖9上的参比电极座30，并保持参比电极34上部的出气开关处于关闭状态；

4、前后摆动液压泵手摇杆35，双立柱支架两侧液压缸10弹出，从而带动连接高压釜体12的定位板15上移，打开高压釜；

5、将辅助电极23安装在高压釜中，并保持与试样(摩擦副第一试样46、摩擦副第二试样47)正对；

6、调节摩擦副第一试样46背部的压紧弹簧50，保证摩擦副第一试样46、摩擦副第二试样47在微动过程中接触并压紧；

7、打开液压缸10的放气阀37，缓慢降落高压釜体12，将高压釜体12和陶瓷加热套11依次调节到合适的高度，并拧紧高压釜盖9上的螺栓，使高压釜盖9和高压釜体12组合而成密闭的高压釜；

8、向高压釜中充入体积为高压釜容积1/2到2/3的溶液，并保证试样、辅助电极23导液管的末端和参比电极34导液管的末端能完全浸没在溶液中；

9、根据实验需要，通过进液阀31向高压釜中通入氩气除氧，然后通过排气阀8将气体排出。除气结束后，将进液阀31和排气阀8依次关闭；

10、打开参比电极34上部的出气开关，待参比电极34的出液口连续出水后，将参比电极34的出液口处参比电极排气阀33拧紧关闭；

11、设定温度控制器57的目标加热温度、加热调节电压、超温自动断电的温度上限，设定压力控制器56低压自动断电的压力下限以及微动磨损的振幅和频率参数；

12、打开运动轴冷却水入口5的开关，往运动轴冷却水入口5处通入冷却水；

13、关闭低压报警开关55，打开陶瓷加热套11的加热电源开关51，对高压釜进行升温；

14、待温度达到设定值，打开低压报警开关55并趋于稳定24小时后，打开激振器控制开关，驱动运动轴运动，使摩擦副第一试样46、摩擦副第二试样47之间出现微动磨损。根据试验需要利用恒电位仪给摩擦副第二试样47上加一恒电位，使其处于钝化状态，通过电化学工作站快速采集和记录微动磨损过程中引起的暂态电流变化，便可获知材料抗微动磨损能力。

Claims (10)

1.一种高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，该装置设有：激振器、热电偶、工作电极/辅助电极座、高压釜盖、液压缸、高压釜体、立柱、定位板、第一试样夹持加载装置、运动轴、上直线导轨、工作电极、运动轴导向支架、辅助电极、连接螺母Ⅰ、参比电极座、参比电极、下直线导轨、上导向平台板、上部导向杆、下部导向杆、下导向平台板、连接螺母Ⅱ，具体结构如下：

高压釜采用高压釜盖和高压釜体倒立式结构，高压釜盖在下，高压釜体在上；高压釜盖穿上设置热电偶、运动轴、工作电极/辅助电极座、参比电极座及外置参比电极，高压釜体内设置辅助电极、工作电极，辅助电极和工作电极分别通过导线穿过工作电极/辅助电极座；参比电极安装于参比电极座上，参比电极的导液管伸至高压釜体内；运动轴为上部导向杆和下部导向杆之间通过连接螺母Ⅰ分段连接构成，其中：运动轴的上部导向杆穿过上导向平台板中心的上直线导轨，引导运动轴上下运动，上导向平台板通过其上的固定孔与高压釜体内的运动轴导向支架连接，运动轴的上部导向杆装有第一试样夹持加载装置于高压釜体内，下部导向杆和高压釜之间设有压力平衡机构，并通过密封圈进行密封，运动轴的下部导向杆与激振器上连接杆通过连接螺母Ⅱ相连接。

2.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，激振器外侧设置激振器导向支架杆，激振器导向支架杆的顶部安装下导向平台板，连接杆穿过下导向平台板中心的下直线导轨，激振器的激振头引导连接杆上下运动，通过连接杆带动运动轴上下运动。

3.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，工作电极相当于摩擦副第二试样，工作电极与第一试样夹持加载装置一端安装的摩擦副第一试样相对接触设置，通过运动轴带动摩擦副第一试样，实现摩擦副第一试样、摩擦副第二试样之间的相对摩擦运动；其中，摩擦副第一试样和摩擦副第二试样采用不锈钢、硬质合金或氧化铝加工而成，摩擦副第一试样和摩擦副第一试样夹持加载装置以及摩擦副第二试样与摩擦副第二试样的第二试样夹持装置均采用表面覆盖有ZrO₂的Zr-4合金进行绝缘。

4.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，在运动轴下部设有运动轴轴套，运动轴轴套外部设有运动轴冷却水套，运动轴冷却水套上分别设有运动轴冷却水入口和运动轴冷却水出口。

5.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，高压釜体上方设置定位板，高压釜体顶部与定位板相连，高压釜体的外侧设置两个半环形的陶瓷加热套。

6.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，高压釜外设置两个立柱形成双立柱支架，双立柱支架两侧分别设有液压缸，液压泵的输出端与液压缸连接；两个立柱穿过定位板上的开孔内侧分别设置滑块，定位板通过滑块与立柱滑动配合。

7.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，运动轴上设置位移传感器，使用位移传感器对微动磨损过程中微动振幅进行高频实时测量，并通过信号采集处理控制系统对微动磨损过程的微动振幅进行精确控制；摩擦副第一试样在运动轴的驱动下做幅值为微米级、频率小于 500 Hz 的正弦振动，并且通过信号采集处理控制系统对微动频率进行精确调节。

8.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，辅助电极采用以铂丝为导线的铂片，铂丝外部套有聚四氟乙烯热缩管，工作电极通过外部套有聚四氟乙烯热缩管的锆丝、镍丝或不锈钢丝作为导线点焊在摩擦副第一试样上；工作电极和辅助电极通过工作电极/辅助电极座引出，配合电化学工作站检测微动磨损过程中的电化学信号，电化学工作站上的工作电极、辅助电极和参比电极的引线夹头分别与工作电极的导线、辅助电极的导线和参比电极的导线连接，通过电化学工作站采集和记录试样原位微动磨损过程中的电流变化，将微动磨损过程中试样表面膜不断发生破坏这一过程的电化学信号检测出来。

9.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，第一试样夹持加载装置包括压紧螺栓、定位套筒、锥头定位螺栓、试样套管、压紧弹簧，具体结构如下：

定位套筒中设置试样套管，试样套管的一端为活塞端，该活塞端与定位套筒滑动配合；试样套管的另一端伸至试样套管的一端外侧，该端开设的盲孔中插装摩擦副第一试样，该端的侧面对称安装锥头定位螺栓，锥头定位螺栓于摩擦副第一试样两侧、与摩擦副第一试样顶触，使摩擦副第一试样固定；摩擦副第一试样与摩擦副第二试样正对，并相互接触，形成摩擦副；

试样套管的活塞端背面、于定位套筒中设置压紧弹簧，试样套管的另一端通过螺纹安装压紧螺栓，压紧弹簧位于压紧螺栓与试样套管之间，调节压紧螺栓的旋紧量改变压紧弹簧的压缩量，改变压紧弹簧对试样套管的压力，从而改变摩擦副第一试样与摩擦副第二试样的径向载荷，并形成平稳加载的机构。

10.按照权利要求9所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，摩擦副第一试样采用一端为圆柱形，另一端为半球形设计，并且在摩擦副第一试样表面对称加工两个锥形孔，通过第一试样夹持加载装置的锥头定位螺栓进行固定；摩擦副第二试样背部设有压紧螺栓，通过压紧螺栓片状摩擦副第二试样固定在摩擦副第二试样的第二试样夹持装置中，通过调节压紧弹簧的压缩量改变摩擦副第二试样和摩擦副第一试样之间的径向载荷。