CN105424526A - 腐蚀疲劳环境试验装置 - Google Patents

Abstract

一种腐蚀疲劳环境试验装置，其特征在于：包括有试样(1)、三角加载架(2)、砝码(3)、动载荷加载器(4)、框架(5)和弹簧(6)，其中三角加载架(2)下端和框架(5)是铆接固定，使试样(1)可拆卸地横向连接在三角加载架(2)的上部后端和框架(5)之间，砝码(3)悬挂在三角加载架(2)上，动载荷加载器(4)通过弹簧(6)也悬挂在三角加载架(2)上，这种装置结构简单、工作可靠稳定，专用于户外实际环境的腐蚀疲劳实验。

Description

腐蚀疲劳环境试验装置

技术领域

本发明涉及户外试验设备领域。

背景技术

腐蚀疲劳是指材料工件在交变载荷与腐蚀介质的共同作用下产生的脆性断裂。发生腐蚀断裂的材料工件的应力水平或疲劳寿命较无腐蚀介质条件下的纯机械疲劳要低得多。由于实际工况的材料工件，往往承受变化的载荷，也往往工作在非惰性介质环境中，因此，材料工件在动态载荷作用下发生腐蚀断裂具有普遍性，如轴类零件、涡轮叶片以及石油工业的抽油杆等的断裂，其造成的经济损失和带来的危害不亚于应力腐蚀断裂。

材料的腐蚀疲劳特征一般在实验室中，由腐蚀疲劳试验机测试，实验室中的腐蚀介质由人工添加，与实际工作环境的腐蚀介质存在较大差异，因此，要考察材料在实际工作环境的腐蚀疲劳特征，只能在实际工作环境进行材料的腐蚀疲劳特征实验，这就迫切需要有能在实际工作环境下使用的腐蚀疲劳实验装置。

中国专利文献报道腐蚀疲劳试验装置有几篇，但是都局限于室内、模拟环境状态下试验。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种专用于户外实际环境的腐蚀疲劳实验装置，这种装置结构简单、工作状态可靠稳定。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种腐蚀疲劳环境试验装置，其特征在于：包括有试样、三角加载架、砝码、动载荷加载器、框架和弹簧，其中，

三角加载架下端和框架是铆接固定，使试样可拆卸地横向连接在三角加载架的上部后端和框架之间，砝码悬挂在三角加载架的前端上，动载荷加载器通过弹簧和钢丝也悬挂在三角加载架上。

作为改进，所述试样是采用螺栓螺母连接在三角加载架的上部后端和框架之间。

再改进，所述三角加载架在砝码、动载荷加载器的悬挂处设置了定位凹槽。

优选，所述三角加载架是由无缝钢管和钢板连接而成。

优选，所述框架由60角钢焊接而成，分成6个单元，前后依次排列连接。

最后，所述试样、三角加载架、砝码、动载荷加载器、框架和弹簧磷化后，再刷铁红防腐涂料层和清漆层。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过动载荷加载器实现对试验材料施加交变载荷的加载力，并可通过调换弹簧，调整交变载荷的的大小，整个装置结构比较简单，容易制造使用，部件少，降低成本，工作又可靠稳定，外有多层保护层，抗腐蚀好，使用寿命长。

附图说明

图1为腐蚀疲劳实验装置结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，一种腐蚀疲劳环境试验装置，其包括有试样1、三角加载架2、砝码3、动载荷加载器4、框架5和弹簧6，其中三角加载架2下端和框架5是铆接固定，使试样1可拆卸地横向连接在三角加载架2的上部后端和框架5之间，这种可拆卸连接一般是采用螺栓螺母来实现，如在三角加载架2的上部后端和框架5的连接部位开有通孔，对应地，在试样1的前后端部位也开有通孔，用螺栓穿过通孔后用螺母固定，砝码3悬挂在三角加载架2的前端上，动载荷加载器4通过弹簧6和钢丝也悬挂在三角加载架2上，为了便于悬挂不产生滑动，三角加载架2在砝码3、动载荷加载器4的悬挂处设置了定位凹槽，这样悬挂砝码3、动载荷加载器4的钢丝缆索可以定位在定位凹槽上，防止滑出。

腐蚀疲劳环境试验装置的试样1，固定长度100毫米。

腐蚀疲劳环境试验装置的三角加载架2，由80mm无缝钢管和12mm钢板加工连接而成，全长1100mm。

腐蚀疲劳环境试验装置的砝码3，由210mm直径的圆钢加工而成，按照1kg、2kg、5kg、10kg、20kg、50kg规格制造。砝码3中心打16mm孔，用一根钢条穿起，挂在三角加载架2上。

腐蚀疲劳环境试验装置的动载荷加载器4，由电机、偏心轮组成，产生固定12mm偏心矩。

腐蚀疲劳环境试验装置的弹簧6，由3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm碳钢制作，弹簧直径35mm,固定长度100mm。

腐蚀疲劳环境试验装置的框架5，由60角钢焊接而成，分成6个单元，每单元高800mm，长600mm，宽800mm，前后依次排列连接而成，使每个单元可以固定上一个三角加载架2。

加工的零部件如三角加载架2、砝码3、动载荷加载器4、框架5和弹簧6均采用磷化后，再刷铁红防腐涂料层和清漆层。

工作原理为：由砝码3通过三角加载架2对试样1产生一个静载荷，由动载荷加载器4对弹簧6产生一个固定位移L的正旋波形的动载荷，弹簧6通过三角加载架2对试样1产生一个动载荷，动载荷的大小通过更换不同弹性系数的弹簧6进行调整。整个加载力的大小为：

$F=K_1\×\mathrm{Mg}\⊕K_2\×K_3\×L\×\sin \left(\mathrm{\ωt}\right)$

其中：K1为砝码的杠杆变比；Mg为砝码的重量；K2为加载装置的杠杆变比；K3为弹簧的弹性系数；ω为角频率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种腐蚀疲劳环境试验装置，其特征在于：包括有试样(1)、三角加载架(2)、砝码(3)、动载荷加载器(4)、框架(5)和弹簧(6)，其中，

三角加载架(2)下端和框架(5)是铆接固定，使试样(1)可拆卸地横向连接在三角加载架(2)的上部后端和框架(5)之间，砝码(3)悬挂在三角加载架(2)的前端上，动载荷加载器(4)通过弹簧(6)和钢丝也悬挂在三角加载架(2)上。

2.根据权利要求1所述的腐蚀疲劳环境试验装置，其特征在于：所述试样(1)是采用螺栓螺母连接在三角加载架(2)的上部后端和框架(5)之间。

3.根据权利要求1所述的腐蚀疲劳环境试验装置，其特征在于：所述三角加载架(2)在砝码(3)、动载荷加载器(4)的悬挂处设置了定位凹槽。

4.根据权利要求1所述的腐蚀疲劳环境试验装置，其特征在于：所述三角加载架(2)是由无缝钢管和钢板连接而成。

5.根据权利要求1所述的腐蚀疲劳环境试验装置，其特征在于：所述框架(5)由60角钢焊接而成，分成6个单元，前后依次排列连接。

6.根据权利要求1所述的腐蚀疲劳环境试验装置，其特征在于：所述试样(1)、三角加载架(2)、砝码(3)、动载荷加载器(4)、框架(5)和弹簧(6)磷化后，再刷铁红防腐涂料层和清漆层。