CN109238896A - 基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法 - Google Patents

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梅金娜
薛飞
蔡振
张国栋
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Abstract

本发明公开基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法，包括以下步骤：1）将多个试件通过串联夹具串联设置成试样组；2）将试样组的两端固定在高压釜内的测试装置上；3）在高压釜内模拟核电站材料服役工况环境，并维持时间t；4）通过测试装置检测试获得样每个试件在时间T内的应力腐蚀数据。由于本发明将多个试件串联设置在高压釜中，可以在一次实验得到多个试件的实验结果，从而大幅度缩短了试验的时间，提高试验的重复性。

Description

基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法
技术领域
本发明涉及一种基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法。
背景技术
应力腐蚀开裂是工业领域内一种常见的失效形式。核电站系统中材料的服役环境复杂，面临高温、高压、辐照等恶劣服役工况，同时某些结构件还承受结构载荷、热载荷等应力作用，这会引起应力腐蚀裂纹的萌生和扩展，最终导致工件开裂失效。在海水环境中，材料承受氯离子含量高的海水腐蚀，在结构载荷或外加载荷的影响下，也易产生应力腐蚀开裂。在模拟服役环境下进行应力腐蚀试验是评价材料应力腐蚀性能的一种有效手段。
目前，应力腐蚀敏感性评价所做的试验均为单一试件。完成一项实验，试验周期长，结果重复性差，试验成本高，试验效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种重复性好、试验效率高的基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法，包括以下步骤：
1）将多个试件通过串联夹具串联设置成试样组；
2）将试样组的两端固定在高压釜内的测试装置上；
3）在高压釜内模拟核电站材料服役工况环境，并维持时间t；
4）通过测试装置检测试获得样每个试件在时间t内的应力腐蚀数据。
优选地，所述试件为横置的U型块状，其包括上固定部、下固定部，以及连接所述上固定部、下固定部的连接部，所述上固定部、下固定部相平行设置且两者直接具有分隔槽，所述上固定部、下固定部上分别具有连接所述夹具的连接孔。
进一步优选地，所述串联夹具包括设置在所述试件的两侧部的连接块、位于两个所述连接块之间将两者相连接的固定块，以及连接所述连接块和所述试件的销钉，所述连接块的上、下部分别设置有通孔，所述销钉穿设在所述通孔中。
优选地，在完成步骤1）-4）后取出试件并通过显微镜检测其腐蚀疲劳和应力腐蚀的裂纹萌生特征。
优选地，所述高压釜内上设置有驱动所述高压釜内的水在所述高压釜内循环的水化学循环系统。
优选地，所述测试装置包括固定所述试件的连接机构、设置在所述连接机构上为试件加载应力的加载机构、测量试件应力腐蚀数据的测量装置，以及控制所述加载机构和测量装置的监控系统
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
由于本发明将多个试件串联设置在高压釜中，可以在一次实验得到多个试件的实验结果，从而大幅度缩短了试验的时间，提高试验的重复性。
附图说明
附图1为本发明的试验装置结构示意图；
附图2为连接机构的示意图；
附图3为本实施例试样组的剖视示意图。
以上附图中：1、试件；11、上固定部；12、下固定部；13、连接部；14、分隔槽；15、连接孔；2、釜盖；3、立柱；4、底板；5、连接杆；6、连接轴；7、串联夹具；71、连接块；72、固定块。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述：
基基于多试件1串联的应力腐蚀高通量评价方法，采用图1的试验装置，其包括高压釜和测试装置，测试装置包括固定试样的连接机构、设置在连接机构上为试样加载应力的加载机构、测量试件1应力腐蚀数据的测量装置、驱动高压釜内的水在高压釜内循环的水化学循环系统，以及控制加载机构和测量装置的监控系统，包括以下步骤：
1）将多个试件1通过串联夹具7串联设置成试样组；
2）将试样组的两端固定在高压釜内的测试装置上；
3）在高压釜内模拟核电站材料服役工况环境，并维持时间t；
4）通过测试装置检测试获得样每个试件1在时间t内的应力腐蚀数据；
5）在完成步骤1）-4）后取出试件1并通过显微镜检测其腐蚀疲劳和应力腐蚀的裂纹萌生特征。
参见附图2所示，本实施例中，高压釜包括釜体和釜盖2，连接机构包括固定设置在釜盖2上的立柱3、固定设置在立柱3上且与釜盖2相平行的底板4，以及设置在底板4和釜盖2之间的夹具。
具体的，夹具包括与底板4固定连接的连接杆5和与釜盖2滑动连接的连接轴6，连接杆5和连接轴6的中心线相重合设置，连接杆5和连接轴6分别连接试样组的两端部。
参见附图3所示，在本实施例中，试件1为横置的U型块状，其包括上固定部11、下固定部12，以及连接上固定部11、下固定部12的连接部13，上固定部11、下固定部12相平行设置且两者直接具有分隔槽14，上固定部11、下固定部12上分别具有连接夹具的连接孔15。
串联夹具7包括设置在试件1的两侧部的连接块71、位于两个连接块71之间将两者相连接的固定块72，以及连接该连接块71和试件1的销钉，连接块71的上、下部分别设置有通孔，销钉穿设在通孔中。
本实施例中，步骤3）中的工况环境的压力为1-20Mpa，温度为20-350℃，时间t为7-30D。
本实施例与现有技术相比，具有以下优点：
由于本实施例将多个试件1串联设置在高压釜中，可以在一次实验得到多个试件1的实验结果，从而大幅度缩短了试验的时间，提高试验的重复性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法，包括以下步骤：
1）将多个试件通过串联夹具串联设置成试样组；
2）将试样组的两端固定在高压釜内的测试装置上；
3）在高压釜内模拟核电站材料服役工况环境，并维持时间t；
4）通过测试装置检测试获得样每个试件在时间t内的应力腐蚀数据。
2.根据权利要求1所述的基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：所述试件为横置的U型块状，其包括上固定部、下固定部，以及连接所述上固定部、下固定部的连接部，所述上固定部、下固定部相平行设置且两者直接具有分隔槽，所述上固定部、下固定部上分别具有连接所述夹具的连接孔。
3.根据权利要求2所述的基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：所述串联夹具包括设置在所述试件的两侧部的连接块、位于两个所述连接块之间将两者相连接的固定块，以及连接所述连接块和所述试件的销钉，所述连接块的上、下部分别设置有通孔，所述销钉穿设在所述通孔中。
4.根据权利要求1所述的基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：在完成步骤1）-4）后取出试件并通过显微镜检测其腐蚀疲劳和应力腐蚀的裂纹萌生特征。
5.根据权利要求1所述的基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：所述高压釜内上设置有驱动所述高压釜内的水在所述高压釜内循环的水化学循环系统。
6.根据权利要求1所述的基于多试件串联的应力腐蚀高通量评价方法，其特征在于：所述测试装置包括固定所述试件的连接机构、设置在所述连接机构上为试件加载应力的加载机构、测量试件应力腐蚀数据的测量装置，以及控制所述加载机构和测量装置的监控系统。
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