CN114371119A - 一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于材料性能测试技术，具体涉及一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置及方法，装置包括熔化罐、实验罐、液体管道、冷却器、液态金属阀门和加载系统；熔化罐和实验罐金属密封；熔化罐和实验罐通过安装气体管道实现两个罐体连通，还设有充气支路、抽空支路和放气气路；加载系统包括试样定位安装结构、固定于实验罐的导轨、以及与试样定位安装结构连接的加载杠杆。试验准备后对系统进行抽空清洗，然后加热及注液并进行温控调节，最后试样取出。能够实现材料在流动液态金属中的应力腐蚀试验，试验条件更加接近服役环境，为材料的优选和适用性评价提供更准确、更可靠的试验方法。

Description

一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置及方法

技术领域

本发明属于材料性能测试技术，具体涉及一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置及方法。

背景技术

液态金属在核工业领域有广泛应用，结构材料在液态金属作用下会发生力学性能退化，出现塑韧性下降、甚至产生沿晶/穿晶断裂等问题，严重影响核设施的安全运行。影响结构材料在液态金属中性能退化程度的因素众多，包括温度、应力、成分、组织结构、润湿程度等。

应力腐蚀是指材料在拉应力和腐蚀介质的共同作用下产生的材料破坏过程。结构材料在加工、服役过程中不可避免的受到拉应力的作用，在液态金属浸润期间结构材料的应力状态是导致其被腐蚀后性能退化的主要影响因素之一，属于应力腐蚀破坏的一种特殊形式。首先，材料在拉应力的作用下表面氧化膜容易被破坏，失去氧化膜保护的结构材料直接裸露在液态金属条件下，液态金属对结构材料的腐蚀、溶解作用加强；其次，在拉应力的作用下材料内自身原子的运动、液态金属原子在材料内部的扩散与渗透效果均会发生变化，进一步影响材料的力学性能表现；此外，实际应用中的液态金属均通过回路实现其传热及传质等功能，为保证液态金属的纯度，大多配备低温冷阱等净化装置，液态金属在高温区对材料的腐蚀产物在低温区大量析出，导致其腐蚀作用增强。而且，液态金属在流动状态下对材料表面的腐蚀与扩散加剧，甚至形成冲蚀，均会对材料的力学性能产生影响。

由于在高温下实现动密封、长时间保载(上千小时)、加载/检测精度等困难，目前国内对材料在液态金属作用下力学性能退化方面的研究不多，设备多采用静态腐蚀或旋转腐蚀装置，功能单一，或无法实现动态腐蚀测试，或无法实现保载。国际上相关研究所采用腐蚀拉伸试验设备，存在浸润期无法长时间稳定保载或无法实现动态腐蚀测试等缺陷，并且多为单试样，效率低下(单试样/千小时)，且由于单试样结果无参照对比，并不能准确反映材料的力学性能。因此，为研究材料在应力及流动液态金属条件下的材料性能退化问题，需建立专门用于流动液态金属条件下的多试样恒载荷应力腐蚀试验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置及方法，能够实现在流动液态金属环境中一次加载多个试样并进行长时间在应力条件下的液态金属腐蚀试验，提升试验效率，提高测试准确性。

本发明的技术方案如下：

一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，包括熔化罐、实验罐、熔化罐出口和实验罐出口之间的液体管道、设于液体管道上的冷却器和液态金属阀门，以及设于实验罐内的加载系统；所述的液体管道上设有支路管道连接至实验罐下部入口，所述的支路管道上安装加热器；所述的熔化罐和实验罐的罐体上均安装有盖板，两者之间均采用金属密封；其中实验罐罐体上的盖板记为密封盖板；所述的熔化罐和实验罐通过安装气体管道实现两个罐体连通；所述的气体管道通过支路管道连接氩气源连接形成充气支路；所述的气体管道通过支路管道连接真空泵形成抽空支路；所述的气体管道上设有放气气路；

所述的加载系统包括试样定位安装结构、固定于实验罐的导轨、以及与试样定位安装结构连接的加载杠杆；所述的试样定位安装结构包括试样夹持结构和定位结构；其中试样夹持结构上放置试样，且其能够在所述的导轨上滑动，且与所述的加载杠杆连接；所述的定位结构与实验罐相对位置固定；试样包括浸润试样和普通试样；所述的实验罐内设有液位计，其探头位于一对浸润试样和普通试样相对端的中间位置。

所述的定位结构包括所述的密封盖板、位于实验罐内的支架、固定在支架底部的底部夹具；所述的导轨竖直固定于底部夹具和密封盖板之间；所述的试样夹持结构包括能够在导轨上滑动的夹具和拉杆组件；所述的拉杆组件顶端拉杆通过调节手柄连接所述的加载杠杆，所述的加载杠杆位于实验罐外且保持水平。

所述的夹具为多个，每个夹具的上下表面加工有缺口，通过缺口安装浸润试样和普通试样。

所述的夹具为3个，其中底部第一个夹具上下表面通过缺口安装两个浸润试样，上部第一个夹具上下表面通过缺口安装两个普通试样，中间夹具上下表面通过缺口与相对的上/下方的夹具安装面的缺口配合，安装定位对应的试样；所述的底部夹具，其上表面同样加工缺口，用于上方的浸润试样的固定安装。

所述的拉杆组件包括拉杆和滑块，其中滑块安装在导轨上，并且位于上述第一个夹具的上方，滑块的下表面加工缺口，用于固定第一个夹具上表面的普通试样。

所述的密封盖板和拉杆组件通过波纹管连接。

所述的密封盖板下方固定设有固定板，所述的导轨上端与所述的固定板连接；下端与所述的底部夹具连接；所述的支架通过固定板与密封盖板固定连接。

所述的拉杆组件上端通过调节手柄连接加载杠杆，调节手柄内有螺母，通过调节螺母，使得加载杠杆处于水平。

所述的熔化罐、实验罐、加热器、液体管道外均包裹保温层。

所述的液体管道上设有支路管道连接至实验罐下部入口，其支路管道上设有管道加热电缆；支路连接处前后的液体管道上设有管道加热电缆；冷却器前后的液体管道上设有管道加热电缆；所述的熔化罐的罐体上设有铠装热电偶TC1和罐体加热电缆a；所述的实验罐的罐体上设有铠装热电偶TC2和罐体加热电缆b；所述的熔化罐、实验罐和冷却器的出口管道上设有普通热电偶TC。

所述的铠装热电偶TC1安装于熔化罐内底部；铠装热电偶TC2安装于实验罐内中下部。

所述的熔化罐和实验罐的上部盖板上分别安装气压表a和气压表b。

包括试验台架，其与熔化罐、实验罐和液体管道固定连接，试验台架下表面设有地脚螺栓固定于地面。

一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验方法，其基于所述的液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，包括如下步骤：

步骤一、试验准备

打开熔化罐，放入固态金属铸锭并进行密封；

打开实验罐，取出加载系统并装载试样，2个普通试样安装于加载系统的上部，2个浸润试样安装于下部，将已安装试样的加载系统装入实验罐并密封；

安装氩气源，调节加载杠杆水平；

步骤二、抽空清洗

开启液体管道、抽空支路，启动真空泵，关闭放气支路；使得管路内和熔化罐抽空至低于1Pa；

关闭抽空支路，打开氩气源向熔化罐及实验罐分别通入氩气至微正压之后关闭氩气源；

重复步骤一、步骤二次后，保持熔化罐、实验罐及回路内氩气微正压。

步骤三、加热及注液

加热熔化罐至固态金属熔点以上温度，并保持足够时间直至融化；

启动加热器、加热实验罐及液体管道，加热至固态金属熔点以上温度；

关闭抽空支路，关闭实验罐的充气管路，打开液体管道，打开熔化罐的充气管路，打开放气支路；启动氩气源，向系统统内冲入氩气压力，直至将熔融的液态金属压入液体管道及实验罐；

当液态金属沿着液体管道进入实验罐，罐内的金属液面达到液位计设定位置后，先关闭液体管道和放气支路，停止向熔化罐充氩气，停止对熔化罐的加热，自然冷却至室温；

打开气体管道和放气支路，将熔化罐中的气体压力缓慢释放至微正压后，关闭气体管道和放气支路；

步骤四、温控调节

通过温控仪设定实验罐所需试验温度，通过铠装热电偶TC2测量实验罐温度，所测温度由温控仪反馈调节加热器的加热功率，达到所需试验温度；

调节冷却器和加热器，保证实验罐内保持试验温度，且液态金属回路的温差达到液态金属在浮力流驱动下流动的效果；

步骤五、试样取出

加热熔化罐至固态金属熔点以上温度，并调节实验罐及液体管道的加热功率，是系统整体温度降至与熔化罐温度；

打开液态金属阀门，将液体管道的液态金属放入熔化罐；

关闭液态金属阀门，关闭实验罐和熔化罐的氩气入口管道，保持熔化罐内氩气微正压；

依次关闭液体管道及熔化罐的加热装置，保持实验罐内氩气微正压，待温度降低至室温后，打开实验罐并取出试样；

封闭实验罐，通入氩气并保持氩气微正压。

所述的充气支路，通过阀门V4控制气源开闭，所述的气体管道上分别安装阀门V2、V3，分别用于实验罐和熔化罐的充气管路开闭；所述的阀门V3位于充气支路与熔化罐之间，阀门V2位于充气支路和实验罐之间；所述的抽空支路上设有阀门V1控制管道开闭；所述的放气支路上设有阀门V5控制管道开闭。

本发明的显著效果如下：

1、本装置能够实现材料在流动液态金属中的应力腐蚀试验，试验条件更加接近服役环境，为材料的优选和适用性评价提供更准确、更可靠的试验方法；

2、加载结构简单、可靠性好，符合高温条件下长期稳定运行的试验要求；

3、设计试样加载方式可实现单次试验多个试样同时加载，且所加载荷均匀一致，试验效率高；

4、在单次实验中，同时设置两个位于液态金属中的样品和两个位于保护气体中的样品作为对比，更能准确反映材料在应力及液态金属共同下的力学性能退化情况。

附图说明

图1为液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置示意图；

图2为加载系统示意图；

图中：1.熔化罐；2.实验罐；3.液态金属阀门；4.加热器；5.冷却器；6.液体管道；7.加载系统；11.罐体加热电缆a；12.罐体加热电缆b；13.管道加热电缆；71.加载杠杆；72.调节手柄；73.支架；74.液位计；751.浸润试样；752.普通试样；761.夹具；762.拉杆组件；763.底部夹具；77.导轨；781.密封盖板；782.固定板；79.波纹管；81.真空泵；82.氩气源；83.气体管道；84.气压表a；85.气压表b。

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置从功能上设计了液态金属回路系统、加载系统、真空/充气系统、温控/保温系统及安装用的试验台架，具体组成及结构描述如下：

熔化罐1的出口和实验罐2的出口之间安装液体管道6，在液体管道6上安装自实验罐2出口至熔化罐1的方向，依次安装有冷却器5和液态金属阀门3；并且在上述冷却器5和液态金属阀门3之间的液体管道6上，设有支路管道连接至实验罐2下部的入口，该支路管道上安装加热器4和管道加热电缆13；

其中，支路连接处前后的液体管道上安装管道加热电缆13；

冷却器5前后的液体管道也安装管道加热电缆13；

熔化罐1的罐体上安装铠装热电偶TC1和罐体加热电缆a11；实验罐2的罐体上安装铠装热电偶TC2和罐体加热电缆b12；其中，铠装热电偶TC1安装于熔化罐1内底部；铠装热电偶TC2安装于实验罐2内中下部；

同时在熔化罐1、实验罐2和冷却器5的出口管道上还安装有普通热电偶TC；

液态金属阀门3用于所在管道的开闭。

熔化罐1和实验罐2的罐体上均安装有盖板，两者之间均采用金属密封；其中实验罐2罐体上的盖板记为密封盖板781。

上述的熔化罐1、实验罐2、以及液体管道6和支路管道组成了液态金属回路系统，液态金属回路系统能够为试验测试提供相应的液态金属环境。

液态金属回路系统中的熔化罐1、实验罐2、加热器4、管道6外均包裹保温层，加热器4、冷却器5、温控仪9、各种加热电缆、各种热电偶，以及保温层组成了温控/保温系统。

温控仪9与上述的铠装热电偶TC2和加热器4分别连接，用于控制实验罐2所需试验温度，根据铠装热电偶TC2所测温度由温控仪9反馈调节加热器4的加热功率，达到所需试验温度。

在熔化罐1和实验罐2的上部盖板上分别安装气压表a84和气压表b85；同时在熔化罐1和实验罐2上部盖板上通过安装气体管道83实现两个罐体连通，该管道与氩气源82连接形成充气支路，通过阀门V4控制气源开闭。在气体管道83上还分别安装阀门V2、V3，用于所在管道段的开闭。其中，阀门V3位于充气支路与熔化罐1之间，阀门V2位于充气支路和实验罐2之间。在上述阀门V2和实验罐2之间的气体管道83上连接真空泵81形成抽空支路，并通阀门V1控制抽真空管道开闭。在上述实验罐2和阀门V2之间的气体管道83上安装末端开放的放气支路，并通过阀门V5控制放气管道开闭。

上述的熔化罐1、实验罐2、真空泵81、氩气源82和气体管道83、相应阀门，以及气压表a84和气压表b85组成了真空/充气系统，能够为应力腐蚀试验提供相应的真空及惰性气体保护环境。

上述实验罐2内安装有加载系统7，该加载系统包括：

密封盖板781、位于实验罐2内的支架73、用于连接上述支架73和密封盖板781的固定板782、固定在支架73底部的底部夹具763、通过固定板782和底部夹具763竖直固定安装的导轨77、能够在导轨77上滑动的夹具761和拉杆组件762、与拉杆组件762顶端拉杆通过调节手柄72连接的加载杠杆71、用于连接密封盖板781和拉杆组件762的波纹管79、实验罐2内固定安装的液位计74；

上述的固定板782与密封盖板781固定连接，支架73通过固定板782安装在密封盖板781下方，且固定连接；

其中夹具761为多个，每个夹具761的上下表面加工有缺口，通过缺口安装浸润试样751和普通试样752。

如图2所示，本实施例中，夹具761为3个，其中底部第一个夹具上下表面通过缺口安装两个浸润试样751，上部第一个夹具上下表面通过缺口安装两个普通试样752，中间夹具上下表面通过缺口与相对的上/下方的夹具安装面的缺口配合，安装定位对应的试样；

在支架73底部固定安装有底部夹具763，其上表面同样加工缺口，用于上方的浸润试样751的固定安装，同时上述的导轨77的下端固定安装在该底部夹具763上，轨道77的上端连接在固定板782上；支架73通过固定板782与密封盖板781固定连接；

上述的拉杆组件762包括拉杆和滑块，其中滑块安装在导轨77上，并且位于上述第一个夹具761的上方，滑块的下表面加工缺口，用于固定第一个夹具761上表面的普通试样752；

拉杆与滑块固定连接，拉杆穿过上述密封盖板781及固定板782，在拉杆的中段处通过波纹管79与密封盖板781连接，拉杆上端通过调节手柄72连接加载杠杆71，调节手柄72内有螺母，通过调节螺母，使得加载杠杆71处于水平；

上述的液位计74探头位于中部的一对浸润试样751和普通试样752相对端的中间位置；试验条件下，实验罐2中的液态金属液面位于这对试样中的浸润试样751以上位置，位于普通试样752以下位置，液位计74的作用就是测定金属液面高度；

波纹管79连接密封盖板781和拉杆组件762，实现动密封；

拉杆组件762与加载杠杆71连接，形成加载机构，作用是是提供应力腐蚀试验所需的恒定载荷。

装置整体至于试验台架上，该试验台架与熔化罐1、实验罐2及回路部分均采用紧固件连接，试验台架采用地脚螺栓固定于地面。

依据上述装置进行多试样恒载荷应力腐蚀试验，过程如下：

步骤一、试验准备

打开熔化罐1，放入固态金属铸锭并进行密封；

打开实验罐2，取出加载系统7并装载试样，2个普通试样752安装于加载系统7的上部，2个浸润试样751安装于下部，将已安装试样的加载系统7装入实验罐2并密封；

连接气体管道83及加载杠杆71、调节手柄72及拉杆组件762，在加载杠杆71另一端按设定载荷添加砝码，并旋转调节手柄72使加载杠杆71水平，实现试样的串联恒定加载。

步骤二、抽空清洗

打开液态金属阀门3及气体阀门V1、V2、V3并关闭阀门V4、V5，打开真空泵81，抽空至低于1Pa；

关闭气体阀门V1，打开氩气源82气体阀门V4，向熔化罐1及实验罐2分别通入氩气至微正压，关闭气体阀门V4；

重复步骤一、步骤二3次后，保持熔化罐1、实验罐2及回路内氩气微正压。

步骤三、加热及注液

启动熔化罐1的罐体加热电缆a11，加热至固态金属熔点以上温度，并保持足够时间直至融化；

启动加热器4、实验罐2及液体管道6的罐体加热电缆b12和管道加热电缆13，将加热器4、实验罐2及液体管道6加热至固态金属熔点以上温度；

关闭气体阀门V1、V2，打开液态金属阀门3及气体阀门V3、V5，打开气体阀门V4并逐步加大氩气压力，直至将熔融的液态金属压入液体管道6及实验罐2；

当液态金属沿着液体管道6进入实验罐2，罐内的金属液面达到液位计设定位置后，先关闭液态金属阀门3和气体阀门V5，再关闭气体阀门V3和V4，停止罐体加热电缆a11对熔化罐1的加热，自然冷却至室温；

依次打开气体阀门V3、V2及V5，将熔化罐1中的气体压力缓慢释放至微正压后关闭气体阀门V5、V3、V2；

步骤四、温控调节

通过温控仪9设定实验罐2所需试验温度(一般按照液态金属运行温度选择，本项目试验温度为400℃)，根据铠装热电偶TC2所测温度由温控仪9反馈调节加热器4的加热功率，达到所需试验温度；

上述的温控仪9与铠装热电偶TC2和加热器4分别连接，接收铠装热电偶TC2传来的温度信号，并向加热器发送电流通断信号；

适时调节冷却器5的冷却效果，并与加热器4的加热效果协调，一方面保证实验罐2内的试验温度，另一方面实现液态金属回路的温差，达到液态金属在浮力流驱动下流动的效果；

本实施例中针对上述设定的试验温度，调节冷却器5冷却温度为350℃，加热器4加热温度为450℃；

试验过程中，液态金属与浸润试样752紧密接触，并通过液态金属流动实现动态腐蚀；

试验期间随时保持熔化罐1和实验罐2内的氩气微正压；

步骤五、试样取出

试验结束，启动熔化罐1的罐体加热电缆a11，加热至固态金属熔点以上温度，并调节实验罐2及液体管道6的加热功率，回路整体温度降至与熔化罐1温度相近；

打开液态金属阀门3，依次打开气体阀门V3、V2，将回路中的液态金属放入熔化罐1；

关闭液态阀门3及气体阀门V3、V2，保持熔化罐1内氩气微正压；

依次关闭回路及熔化罐的加热，保持实验罐2内氩气微正压，待温度降低至室温后，打开实验罐2并取出试样；

封闭实验罐2，通入氩气并保持氩气微正压；

取出的试样采用高温真空材料试验机依次进行现有的常用的力学性能试验，对比材料在应力及流动液态金属条件下的材料性能退化程度。

Claims (15)

1.一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：包括熔化罐(1)、实验罐(2)、熔化罐(1)出口和实验罐(2)出口之间的液体管道(6)、设于液体管道(6)上的冷却器(5)和液态金属阀门(3)，以及设于实验罐(2)内的加载系统(7)；所述的液体管道(6)上设有支路管道连接至实验罐(2)下部入口，所述的支路管道上安装加热器(4)；所述的熔化罐(1)和实验罐(2)的罐体上均安装有盖板，两者之间均采用金属密封；其中实验罐(2)罐体上的盖板记为密封盖板(781)；所述的熔化罐(1)和实验罐(2)通过安装气体管道(83)实现两个罐体连通；所述的气体管道(83)通过支路管道连接氩气源(82)连接形成充气支路；所述的气体管道(83)通过支路管道连接真空泵(81)形成抽空支路；所述的气体管道(83)上设有放气气路；

所述的加载系统(7)包括试样定位安装结构、固定于实验罐(2)的导轨(77)、以及与试样定位安装结构连接的加载杠杆(71)；所述的试样定位安装结构包括试样夹持结构和定位结构；其中试样夹持结构上放置试样，且其能够在所述的导轨(77)上滑动，且与所述的加载杠杆(71)连接；所述的定位结构与实验罐(2)相对位置固定；试样包括浸润试样(751)和普通试样(752)；所述的实验罐(2)内设有液位计(74)，其探头位于一对浸润试样(751)和普通试样(752)相对端的中间位置。

2.如权利要求1所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的定位结构包括所述的密封盖板(781)、位于实验罐(2)内的支架73、固定在支架73底部的底部夹具(763)；所述的导轨(77)竖直固定于底部夹具(763)和密封盖板(781)之间；所述的试样夹持结构包括能够在导轨(77)上滑动的夹具(761)和拉杆组件(762)；所述的拉杆组件(762)顶端拉杆通过调节手柄(72)连接所述的加载杠杆(71)，所述的加载杠杆(71)位于实验罐(2)外且保持水平。

3.如权利要求2所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的夹具(761)为多个，每个夹具(761)的上下表面加工有缺口，通过缺口安装浸润试样(751)和普通试样(752)。

4.如权利要求3所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的夹具(761)为3个，其中底部第一个夹具上下表面通过缺口安装两个浸润试样(751)，上部第一个夹具上下表面通过缺口安装两个普通试样(752)，中间夹具上下表面通过缺口与相对的上/下方的夹具安装面的缺口配合，安装定位对应的试样；所述的底部夹具(763)，其上表面同样加工缺口，用于上方的浸润试样(751)的固定安装。

5.如权利要求4所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的拉杆组件(762)包括拉杆和滑块，其中滑块安装在导轨(77)上，并且位于上述第一个夹具(761)的上方，滑块的下表面加工缺口，用于固定第一个夹具(761)上表面的普通试样(752)。

6.如权利要求2所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的密封盖板(781)和拉杆组件(762)通过波纹管79连接。

7.如权利要求2所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的密封盖板(781)下方固定设有固定板782，所述的导轨(77)上端与所述的固定板782连接；下端与所述的底部夹具(763)连接；所述的支架73通过固定板782与密封盖板(781)固定连接。

8.如权利要求2所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的拉杆组件(762)上端通过调节手柄(72)连接加载杠杆(71)，调节手柄(72)内有螺母，通过调节螺母，使得加载杠杆(71)处于水平。

9.如权利要求2所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的熔化罐(1)、实验罐(2)、加热器(4)、液体管道(6)外均包裹保温层。

10.如权利要求2所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的液体管道(6)上设有支路管道连接至实验罐(2)下部入口，其支路管道上设有管道加热电缆(13)；支路连接处前后的液体管道(6)上设有管道加热电缆(13)；冷却器(5)前后的液体管道(6)上设有管道加热电缆(13)；所述的熔化罐(1)的罐体上设有铠装热电偶TC1和罐体加热电缆a(11)；所述的实验罐(2)的罐体上设有铠装热电偶TC2和罐体加热电缆b(12)；所述的熔化罐(1)、实验罐(2)和冷却器(5)的出口管道上设有普通热电偶TC。

11.如权利要求2所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的铠装热电偶TC1安装于熔化罐(1)内底部；铠装热电偶TC2安装于实验罐(2)内中下部。

12.如权利要求2所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：所述的熔化罐(1)和实验罐(2)的上部盖板上分别安装气压表a(84)和气压表b(85)。

13.如权利要求2所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于：包括试验台架，其与熔化罐(1)、实验罐(2)和液体管道(6)固定连接，试验台架下表面设有地脚螺栓固定于地面。

14.一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验方法，其基于所述的液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、试验准备

打开熔化罐(1)，放入固态金属铸锭并进行密封；

打开实验罐(2)，取出加载系统(7)并装载试样，2个普通试样(752)安装于加载系统(7)的上部，2个浸润试样(751)安装于下部，将已安装试样的加载系统(7)装入实验罐(2)并密封；

安装氩气源(82)，调节加载杠杆(71)水平；

步骤二、抽空清洗

开启液体管道(6)、抽空支路，启动真空泵(81)，关闭放气支路；使得管路内和熔化罐(1)抽空至低于1Pa；

关闭抽空支路，打开氩气源(82)向熔化罐(1)及实验罐(2)分别通入氩气至微正压之后关闭氩气源(82)；

重复步骤一、步骤二3次后，保持熔化罐(1)、实验罐(2)及回路内氩气微正压。

步骤三、加热及注液

加热熔化罐(1)至固态金属熔点以上温度，并保持足够时间直至融化；

启动加热器(4)、加热实验罐(2)及液体管道(6)，加热至固态金属熔点以上温度；

关闭抽空支路，关闭实验罐(2)的充气管路，打开液体管道(6)，打开熔化罐(1)的充气管路，打开放气支路；启动氩气源，向系统统内冲入氩气压力，直至将熔融的液态金属压入液体管道(6)及实验罐(2)；

当液态金属沿着液体管道(6)进入实验罐(2)，罐内的金属液面达到液位计设定位置后，先关闭液体管道(6)和放气支路，停止向熔化罐(1)充氩气，停止对熔化罐(1)的加热，自然冷却至室温；

打开气体管道(83)和放气支路，将熔化罐(1)中的气体压力缓慢释放至微正压后，关闭气体管道(83)和放气支路；

步骤四、温控调节

通过温控仪(9)设定实验罐(2)所需试验温度，通过铠装热电偶TC2测量实验罐(2)温度，所测温度由温控仪(9)反馈调节加热器(4)的加热功率，达到所需试验温度；

调节冷却器(5)和加热器(4)，保证实验罐(2)内保持试验温度，且液态金属回路的温差达到液态金属在浮力流驱动下流动的效果；

步骤五、试样取出

加热熔化罐(1)至固态金属熔点以上温度，并调节实验罐(2)及液体管道(6)的加热功率，是系统整体温度降至与熔化罐(1)温度；

打开液态金属阀门(3)，将液体管道(6)的液态金属放入熔化罐(1)；

关闭液态金属阀门(3)，关闭实验罐(2)和熔化罐(1)的氩气入口管道，保持熔化罐(1)内氩气微正压；

依次关闭液体管道(6)及熔化罐(1)的加热装置，保持实验罐(2)内氩气微正压，待温度降低至室温后，打开实验罐(2)并取出试样；

封闭实验罐(2)，通入氩气并保持氩气微正压。

15.如权利要求14所述的一种液态金属多试样恒载荷应力腐蚀试验方法，其特征在于：所述的充气支路，通过阀门V4控制气源开闭，所述的气体管道(83)上分别安装阀门V2、V3，分别用于实验罐(2)和熔化罐(1)的充气管路开闭；所述的阀门V3位于充气支路与熔化罐(1)之间，阀门V2位于充气支路和实验罐(2)之间；所述的抽空支路上设有阀门V1控制管道开闭；所述的放气支路上设有阀门V5控制管道开闭。

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