CN111398023A - 同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置、方法及应用 - Google Patents

同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置、方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置、方法及应用，属于金属材料测定技术领域。该方法通过组装分装式腐蚀盒、橡胶条及V形弹片，实现了紧凑拉伸试样在连续加载过程中的腐蚀溶液环境，保护试样缺口装卡的COD规在不受腐蚀的情况下精确测定紧凑拉伸试样的缺口张开位移V m，同时借助电极、导线和恒流源实现试样的阴极保护环境，使金属材料环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值K IEAC的测试工作可以有效的开展。

Description

同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环 境的装置、方法及应用
技术领域
本发明属于金属材料测定技术领域，涉及金属材料环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值KIEAC检测，具体地，涉及同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置、方法及应用。
背景技术
环境诱导开裂门槛应力强度因子(Threshold Stress Intensity Factor forEnvironment- Assisted Cracking)KIEAC是金属材料在慢应变速率加载和复杂服役环境(腐蚀溶液、阴极保护和充氢)作用下发生失稳扩展时应力强度因子(K)的门槛值，用于评估服役条件下含裂纹材料抵抗应力腐蚀的能力。EAC(环境致开裂)目前是国际上的一个研究热点，包括 DNV-GL、ABS、LR、BV等在内的各大船级社，已经开展相关方面的研究，并将其列入海洋工程材料未来测试评价的重点方向。KIEAC作为含缺陷材料应力腐蚀测试评价项目，将会是未来关注的重中之重。和现用标准GBT 15970.6-2007《金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第6部分：恒载荷或恒位移下预裂纹试样的制备和应用》推荐的KISCC测试相比，KIEAC测试能更真实的模拟海洋工程材料及装备的服役环境，并且选用了更能模拟海洋工程材料服役工况的紧凑拉伸加载形式，可以实现对加载速率的实时精确控制。因此，KIEAC测试对海洋工程装备的选材、设计及安全可靠性评价具有重要的指导意义。
开展环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值KIEAC测试，需要同时满足以下四个条件：①充氢；②慢应变速率加载；③腐蚀溶液环境；④阴极保护环境。对于这四个条件，考虑到氢在金属材料中引起的是一种延迟断裂，故充氢在KIEAC测试之前进行较为合适，且选用易行的电化学充氢即可实现；KIEAC测试在慢拉伸应力腐蚀试验机上进行即可实现对紧凑拉伸试样的慢应变速率加载。对于剩余的条件③和④的同时实现，目前没有可行的方法。查阅相关文献和资料显示，目前对于紧凑拉伸加载试样试验环境装置及方法的公开报道只涉及到低温环境条件，该报道虽然是对浸泡在低温液体介质中的紧凑拉伸试样的加载线位移进行测量，但采用的是将紧凑拉伸试样的加载线位移通过辅助装置传递至低温液体介质液面之上，通过引伸计间接测量的方法。而KIEAC测试需要对紧凑拉伸试样在腐蚀溶液环境中的缺口张开位移进行直接测量，因此，以上报道的方法对KIEAC测试并无参考借鉴意义。综合以上分析，开展KIEAC测试的关键是同时实现紧凑拉伸加载试样的腐蚀溶液环境和阴极保护环境。
发明内容
为同时实现KIEAC测试中紧凑拉伸加载试样的腐蚀溶液环境和阴极保护环境，本发明的目的一在于提供了一种实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液和阴极保护试验环境的装置、目的二在于提供所述实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液和阴极保护试验环境的方法、目的三在于提供所述装置在同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液和阴极保护试验环境的应用。该方法通过组装分装式腐蚀盒、橡胶条及V形弹片，实现了紧凑拉伸试样在连续加载过程中的腐蚀溶液环境，保护试样缺口装卡的COD规在不受腐蚀的情况下精确测定紧凑拉伸试样的缺口张开位移Vm，同时借助电极、导线和恒流源实现试样的阴极保护环境，使金属材料环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值KIEAC的测试工作可以有效的开展。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置，包括分装式腐蚀盒、碳棒电极和恒流源；
在所述分装式腐蚀盒的一个侧面上设有供试样嵌入的窗口，使得嵌入分装式腐蚀盒盒体内的试样与盒体内壁之间保持一定间距以容纳腐蚀溶液；所述分装式腐蚀盒的顶端开口；在所述分装式腐蚀盒上部设有腐蚀溶液出口，下部设有腐蚀溶液进口；所述碳棒电极浸没在分装式腐蚀盒盒体内的腐蚀溶液中，并与恒流源的正极连接；所述试样与恒流源负极连接；
所述分装式腐蚀盒包括上盒体和下盒体，所述上盒体和下盒体上下对称设置并相互密封连接形成方型盒体结构；所述上盒体由两个上部元件密封连接组成，两个所述上部元件相对设置并卡合固定在试样的上半部分；所述下盒体由两个下部元件密封连接组成，两个所述下部元件相对设置并卡合固定在试样的下半部分；
在试样宽度的中心位置开有紧凑拉伸试样的缺口，所述缺口处设有橡胶密封条，所述橡胶密封条通过卡装在缺口位置的V形弹片进行固定。
作为对上述方案的进一步优化，所述上盒体与下盒体之间、两个所述上部元件之间、两个所述下部元件之间、上部元件与试样接触的部分、下部元件与试样接触的部分均通过橡胶密封条粘制连接。
作为对上述方案的进一步优化，在所述上盒体和下盒体靠近缺口的边角处设有凸起，方便固定V型弹片。
作为对上述方案的进一步优化，两个所述上部元件通过三个螺钉固定在试样的上半部分；三个所述螺钉分别设置在上盒体远离试样缺口的三个角上；每个所述螺钉均横穿两个上部元件及两个上部元件之间的橡胶密封条。
作为对上述方案的进一步优化，两个所述下部元件通过三个螺钉固定在试样的下半部分；三个所述螺钉分别设置在下盒体远离试样缺口的三个角上；每个所述螺钉均横穿两个下部元件及两个下部元件之间的橡胶密封条。
本发明还提供同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的方法，利用上述装置，首先将两个上部元件通过螺钉卡合固定在试样的上半部分、两个下部元件也通过螺钉卡合固定在试样的下半部分，形成分装式腐蚀盒；所述分装式腐蚀盒和试样接触的部分以及所述分装式腐蚀盒各部分之间均采用橡胶条密封；在试样缺口位置装卡V形弹片；腐蚀溶液用水泵从腐蚀溶液进口吸入，从腐蚀溶液出口自然流出，为连续加载的紧凑拉伸试样提供稳定的腐蚀溶液环境；碳棒电极浸没在分装式腐蚀盒盒体内的腐蚀溶液中，并通过导线连接恒流源的正极；采用另一条导线焊接在试样上，并连接恒流源负极，通过外加电流方法为试样提供稳定的阴极保护环境。
本发明还请求保护所述装置在同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境方面的应用。
有益效果：
本发明提供的所述同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置及方法，可为连续加载过程中的紧凑拉伸试样提供稳定的腐蚀溶液环境和阴极保护环境，可以实现对紧凑拉伸试样在腐蚀溶液中的缺口张开位移Vm的精确测定。为金属材料环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值KIEAC测试的开展提供了重要的技术支持。
附图说明
图1是所述分装式腐蚀盒装卡示意图；
图2是安装V形弹片和COD规的分装式腐蚀盒示意图；
图3是所述V形弹片装卡示意图；
图4是实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液和阴极保护试验环境的装置示意图；
图中：1、腐蚀溶液出口；2、分装式腐蚀盒；21、上盒体；211、上部元件；22、下盒体；221、下部元件；3、腐蚀溶液进口；4、V形弹片；5、螺钉；6、加载方向；7、COD 规；8、紧凑拉伸试样；9、恒流源；10、接恒流源负极导线；11、接恒流源正极导线；12、碳棒电极；13、橡胶条；14焊点；
图5是实施例1中ML钢材环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值KIEAC试样形式及尺寸图；
图6是KIEAC试验缺口张开位移(Vm)-载荷(P)曲线(采用本发明方法)图；
图7是KIEAC试验缺口张开位移(Vm)-载荷(P)曲线(采用DCPD方法)图；
具体实施方式
一种同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置及方法的设计思路为：根据紧凑拉伸试样在连续加载过程中的形状和变形特点，利用分装式腐蚀盒2 和橡胶条13的配合使用，实现紧凑拉伸试样8在连续加载过程中的腐蚀溶液环境；利用V 形弹片4在试样缺口的装卡和对橡胶条13的固定，保证装卡于试样缺口的COD规7在连续加载过程中接触不到腐蚀溶液，实现COD规7在不受腐蚀的情况下对试样缺口张开位移Vm的精确测定；借助碳棒电极12、导线及恒流源9，采用外加电流法实现试样的阴极保护环境。
该方法包括两个关键环节，具体如下：
关键环节1：紧凑拉伸试样在连续加载过程中的腐蚀溶液环境实现
紧凑拉伸试样8在连续加载过程中，随着试样裂纹的扩展，试样的上下两部分会分别向上和向下发生偏转。因此，要实现紧凑拉伸试样8在连续加载过程中的腐蚀溶液环境，关键要实现上下两个腐蚀盒可分别向上和向下偏转，且上下两个腐蚀盒在偏转过程中连接密封。为此，本发明设计了分装式腐蚀盒，如图1所示，所述分装式腐蚀盒2包括上盒体21 和下盒体22，所述上盒体21和下盒体22上下对称设置并相互密封连接形成方型盒体结构；所述上盒体21由两个上部元件211密封连接组成，两个所述上部元件211相对设置并卡合固定在紧凑拉伸试样8的上半部分；所述下盒体22由两个下部元件221密封连接组成，两个所述下部元件221相对设置并卡合固定在紧凑拉伸试样8的下半部分；所述上盒体21与下盒体22之间、两个所述上部元件211之间、两个所述下部元件221之间、上部元件211 与紧凑拉伸试样8接触的部分、下部元件221与紧凑拉伸试样8接触的部分均通过橡胶条 13密封条粘制连接。两个所述上部元件211通过三个螺钉5固定；三个所述螺钉5分别设置在上盒体21远离紧凑拉伸试样8缺口的三个角上；每个所述螺钉5均横穿两个上部元件 211和密封橡胶条13。两个所述下部元件221通过三个螺钉5固定；三个所述螺钉5分别设置在下盒体22远离紧凑拉伸试样8缺口的三个角上；每个所述螺钉5均横穿两个下部元件 221和密封橡胶条13。总的来说，所述分装式腐蚀盒2分为四部分，上面两部分之间通过橡胶条密封，通过三个螺钉固定在紧凑拉伸试样8的上半部分，同理，分装式腐蚀盒2下面两部分之间也通过橡胶条密封，通过三个螺钉固定在紧凑拉伸试样8的下半部分。分装式腐蚀盒2上下部分之间也通过橡胶条粘制连接。该设计在试样连续加载过程中，可以实现上下两部分腐蚀盒既和上下两部分试样固定，又可随着试样发生偏转，由于环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值KIEAC测试在慢应变速率(如10-9m/s)条件下加载，且只要加载曲线达到最大载荷后出现载荷降即可停止加载结束试验，因此试样的偏转角度一般都在10荷以内，不会出现密封橡胶条变形太大导致腐蚀溶液渗漏的现象。因此，本发明设计的分装式腐蚀盒在紧凑拉伸试样连续加载过程中可为其提供稳定的腐蚀溶液环境。
关键环节2：防止装卡于试样缺口的COD规被腐蚀溶液腐蚀
紧凑拉伸试样8的缺口张开位移Vm作为断裂力学参量计算的重要数据，一般采用COD规直接测定。由于紧凑拉伸试样8的缺口位于试样宽度的中心位置，采用COD规直接测定其在腐蚀环境中的张开位移Vm，势必会使COD规接触到腐蚀溶液，影响到Vm的测试精度。本发明根据紧凑拉伸试样8的缺口形状和缺口在加载过程中的变形特点，设计出了一种 V形弹片4，如图2和图3所示，该V形弹片4装卡于试样缺口位置，通过V形弹片4固定试样缺口位置的橡胶条，可实现分装式腐蚀盒2在试样连续加载过程中的密封无渗漏。该设计保证了试样缺口装卡的COD规7接触不到腐蚀溶液，从而不被腐蚀，也保证了COD规7 所测试样缺口张开位移Vm的准确性和可靠性。
使用时，如图4所示，将分装式腐蚀盒2采用螺钉5分别固定在紧凑拉伸试样8的上下两部分，分装式腐蚀盒2和紧凑拉伸试样8接触的部分及分装式腐蚀盒2各部分之间采用橡胶条13密封；在试样缺口位置装卡V形弹片4，用于固定缺口位置的橡胶条13；腐蚀溶液用水泵从分装式腐蚀盒2下部的腐蚀溶液进口3吸入，从分装式腐蚀盒2上部的腐蚀溶液出口1自然流出。这样就为连续加载的紧凑拉伸试样8提供了稳定的腐蚀溶液环境。碳棒电极 12浸没在腐蚀溶液中，通过导线(接恒流源正极导线11)连接恒流源9的正极；另一条导线 (接恒流源负极导线10)焊接在试样上(试样上有焊接的焊点14)并连接恒流源9负极，这样通过外加电流方法可为试样提供稳定的阴极保护环境。
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
利用本发明所述装置和方法，对多种牌号及不同厚度的钢材，进行了环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值KIEAC试验。下面以一个钢材的试验为例。
1、试验材料：ML钢材。
2、热处理状态：调质。
3、试验温度：23～25℃ 环境相对湿度：40～50％。
4、试样类型：C(T)试样，其形状尺寸见图5。
5、试验项目：环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值KIEAC试验。
6、试验方法：在KIEAC测试前，在0.1mol/L的NaOH溶液中，对试样充氢处理48h，电流密度选用2mA/cm2。按照本发明的装置及方法装卡试样和分装式腐蚀盒2，采用橡胶条密封；装卡V形弹片4固定橡胶条；将组装好的试样8和分装式腐蚀盒2装卡于试验机上，用泵引入腐蚀溶液并使其循环流动。在分装式腐蚀盒2中放置碳棒电极12，通过导线连接恒流源9；在试样8上焊接另一条导线也连接恒流源9；调节电流使恒流源输出电压稳定在- 950mV。将COD规7装卡于试样8缺口，设置试验机采集记录试样缺口张开位移Vm和载荷 P数据，设置加载速率为10-9m/s，加载试样开始试验。
7、试验结果：
7.1、试验环境监测记录
在试验过程中，对腐蚀溶液和阴极保护试验环境进行监测，记录见表1。
表1试验环境监测记录
试验环境 腐蚀溶液环境 阴极保护环境
试验要求 人工海水环境 -950mV阴极电位
监测结果 人工海水循环顺畅，腐蚀盒无渗漏，COD规未接触到腐蚀溶液。 -950mV阴极电位稳定
7.2、缺口张开位移Vm-载荷P曲线
试验采集到了试样有效的缺口张开位移Vm，并得到了试样连续稳定的缺口张开位移 Vm-载荷P曲线，见图6。
7.3、试验结果(见表2)
表2 KIEAC试验结果
Figure BDA0002425290920000061
7.4、试验结果验证
为了验证采用本发明所测ML钢材KIEAC结果的准确性，选用DCPD(直流电压降) 方法进行了对比验证。选用ML钢材制备相同尺寸的紧凑拉伸试样，在KIEAC测试前，同样在0.1mol/L的NaOH溶液中，对试样充氢处理48h，电流密度选用2mA/cm2。选用相同的人工海水环境和-950mV阴极电位，设置相同的加载速率为10-9m/s，采用DCPD监测并记录裂纹长度和紧凑拉伸试样的缺口张开位移Vm。
采用DCPD方法获得的缺口张开位移Vm-载荷P曲线见图7，KIEAC试验结果见表3。通过和采用本发明所测结果的对比可以看出，两种方法所测ML钢材KIEAC结果的相对误差仅为0.71％。由此可见，采用本发明开展的环境诱导开裂门槛应力强度因子门槛值KIEAC测试，具有较好的准确性和可靠性。
表3 KIEAC试验结果(采用DCPD方法)
Figure BDA0002425290920000071
需要说明的是，以上所述的实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置，其特征在于：包括分装式腐蚀盒、碳棒电极和恒流源；
在所述分装式腐蚀盒的一个侧面上设有供试样嵌入的窗口，使得嵌入分装式腐蚀盒盒体内的试样与盒体内壁之间保持一定间距以容纳腐蚀溶液；所述分装式腐蚀盒的顶端开口；在所述分装式腐蚀盒上部设有腐蚀溶液出口，下部设有腐蚀溶液进口；所述碳棒电极浸没在分装式腐蚀盒盒体内的腐蚀溶液中，并与恒流源的正极连接；所述试样与恒流源负极连接；
所述分装式腐蚀盒包括上盒体和下盒体，所述上盒体和下盒体上下对称设置并相互密封连接形成方型盒体结构；所述上盒体由两个上部元件密封连接组成，两个所述上部元件相对设置并卡合固定在试样的上半部分；所述下盒体由两个下部元件密封连接组成，两个所述下部元件相对设置并卡合固定在试样的下半部分；
在试样宽度的中心位置开有紧凑拉伸试样的缺口，所述缺口处设有橡胶密封条，所述橡胶密封条通过卡装在缺口位置的V形弹片进行固定。
2.根据权利要求1所述的同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置，其特征在于：所述上盒体与下盒体之间、两个所述上部元件之间、两个所述下部元件之间、上部元件与试样接触的部分、下部元件与试样接触的部分均通过橡胶密封条粘制连接。
3.根据权利要求1所述的同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置，其特征在于：在所述上盒体和下盒体靠近缺口的边角处设有凸起。
4.根据权利要求2所述的同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置，其特征在于：两个所述上部元件通过三个螺钉固定在试样的上半部分；三个所述螺钉分别设置在上盒体远离试样缺口的三个角上；每个所述螺钉均横穿两个上部元件及两个上部单元之间的橡胶密封条。
5.根据权利要求2所述的同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的装置，其特征在于：两个所述下部元件通过三个螺钉固定在试样的下半部分；三个所述螺钉分别设置在下盒体远离试样缺口的三个角上；每个所述螺钉均横穿两个下部元件及两个下部单元之间的橡胶密封条。
6.利用权利要求1-5任意一种所述的装置同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境的方法，其特征在于：首先将两个上部元件通过螺钉卡合固定在试样的上半部分、两个下部元件也通过螺钉卡合固定在试样的下半部分，形成分装式腐蚀盒；所述分装式腐蚀盒和试样接触的部分以及所述分装式腐蚀盒各部分之间均采用橡胶条密封；在试样缺口位置装卡V形弹片；腐蚀溶液用水泵从腐蚀溶液进口吸入，从腐蚀溶液出口自然流出，为连续加载的紧凑拉伸试样提供稳定的腐蚀溶液环境；碳棒电极浸没在分装式腐蚀盒盒体内的腐蚀溶液中，并通过导线连接恒流源的正极；采用另一条导线焊接在试样上，并连接恒流源负极，通过外加电流方法为试样提供稳定的阴极保护环境。
7.根据权利要求1-5任意一种所述的装置在同时实现紧凑拉伸加载试样腐蚀溶液环境和阴极保护试验环境方面的应用。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130133434A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Stress corrosion cracking testing device
CN103344548A (zh) * 2013-07-13 2013-10-09 北京工业大学 一种拉伸应力作用下埋地钢质管道杂散电流腐蚀试验系统
CN103411878A (zh) * 2013-07-13 2013-11-27 北京工业大学 一种拉伸应力作用下埋地钢质管道杂散电流腐蚀试验方法
CN104931373A (zh) * 2015-06-12 2015-09-23 中国科学院金属研究所 一种腐蚀疲劳裂纹扩展试验装置
CN105987847A (zh) * 2015-03-04 2016-10-05 天津市海王星海上工程技术股份有限公司 海洋环境中阴极保护下的钢材氢脆试验装置及试验方法
CN206002403U (zh) * 2016-08-29 2017-03-08 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置
CN108166001A (zh) * 2018-01-18 2018-06-15 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种慢拉伸状态下材料阴极保护测试装置与方法
CN109724871A (zh) * 2018-12-11 2019-05-07 江苏亚星锚链股份有限公司 一种r6级系泊链阴极保护下慢拉伸试验装置
CN110044806A (zh) * 2019-05-13 2019-07-23 中国民航大学 图像、声发射、电化学一体化应力腐蚀开裂原位测试装置
CN110455627A (zh) * 2019-08-26 2019-11-15 中国特种设备检测研究院 基于恒位移加载的材料与高压氢气相容性评价方法及系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130133434A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Stress corrosion cracking testing device
CN103344548A (zh) * 2013-07-13 2013-10-09 北京工业大学 一种拉伸应力作用下埋地钢质管道杂散电流腐蚀试验系统
CN103411878A (zh) * 2013-07-13 2013-11-27 北京工业大学 一种拉伸应力作用下埋地钢质管道杂散电流腐蚀试验方法
CN105987847A (zh) * 2015-03-04 2016-10-05 天津市海王星海上工程技术股份有限公司 海洋环境中阴极保护下的钢材氢脆试验装置及试验方法
CN104931373A (zh) * 2015-06-12 2015-09-23 中国科学院金属研究所 一种腐蚀疲劳裂纹扩展试验装置
CN206002403U (zh) * 2016-08-29 2017-03-08 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置
CN108166001A (zh) * 2018-01-18 2018-06-15 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种慢拉伸状态下材料阴极保护测试装置与方法
CN109724871A (zh) * 2018-12-11 2019-05-07 江苏亚星锚链股份有限公司 一种r6级系泊链阴极保护下慢拉伸试验装置
CN110044806A (zh) * 2019-05-13 2019-07-23 中国民航大学 图像、声发射、电化学一体化应力腐蚀开裂原位测试装置
CN110455627A (zh) * 2019-08-26 2019-11-15 中国特种设备检测研究院 基于恒位移加载的材料与高压氢气相容性评价方法及系统

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