CN114965134A - 一种材料耐空蚀性能测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种材料耐空蚀性能测试装置及测试方法,该装置包括:由液槽、供水管路、测试腔与回水管路依次串联形成的闭环检测水路;测试腔内设有自振空化射流部件及靶盘,自振空化射流部件的结构参数可调;测试腔上活动连接有一保护件,保护件具有阻挡隔开自振空化射流部件与靶盘的阻挡状态、及从自振空化射流部件与靶盘之间移开的打开状态;供水管路向自振空化射流部件供水,供水管路上设有水泵及用于调控及监测供水参数的第一调控组件;回水管路上设有用于调控及监测回水参数的第二调控组件;供水参数和回水参数包括液体温度和液体压力中至少一个。本发明的材料耐空蚀性能测试装置及测试方法,能够对材料耐空蚀性能进行高效、准确地测试及评价。
Description
技术领域
本发明涉及空化射流试验领域,尤其涉及一种材料耐空蚀性能测试装置及测试方法。
背景技术
空蚀现象是发生在液压系统、螺旋桨、水轮机等流体设备上,由于空泡溃灭对材料表面产生的损伤过程,其在造成材料损坏的过程中,还伴随有剧烈振动与噪声,严重影响设备寿命甚至引发安全事故。因此,液压阀、水轮机、水泵等设备选材设计时,需充分考虑材料的耐空蚀性能。通常,通过材料的空蚀试验对其耐空蚀性能进行评价。
相关技术中,针对材料耐空蚀性能的评价方法,主要包括振动空蚀试验、超声波空蚀试验、转盘空蚀试验及射流空蚀试验等,其中射流空蚀试验由于其具有较高的空蚀强度,且可模拟试样受液体冲击的实际工况,越来越得到重视。其中,射流空蚀试验主要采用水射流对材料进行冲蚀,以对其耐空蚀性能进行评价。
发明人经研究发现现有技术中射流空蚀试验装置至少存在如下技术问题:
1)对空蚀测试过程的温度、空化数、靶距等参数均未提出要求,而已有研究表明上述参数对材料的耐空蚀性能评价存在重要影响;2)忽略测试试样加工精度,但研究发现试样表面粗糙度会显著影响空蚀程度;3)仅针对垂直空蚀过程进行测试,未考虑不同射流角度对空蚀程度的影响;4)一般采用普通喷嘴产生空化射流,但是这种射流空蚀能力弱、测试时间长、效率低,成本高;5)材料耐空蚀性能测试过程中,其测试时间间隔被忽略,取值较为随意。
发明内容
为了解决上述问题,本发明实施例中提供了一种材料耐空蚀性能测试装置及测试方法,能够对材料耐空蚀性能进行高效、准确地测试及评价。
本发明实施例所提供的技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种材料耐空蚀性能测试装置,包括:液槽、供水管路、测试腔和回水管路,所述液槽、所述供水管路、所述测试腔与所述回水管路依次串联,并形成闭环检测水路;其中,
所述测试腔内设有用于产生自振空化射流的自振空化射流部件、及用于固定试样件的靶盘,所述自振空化射流部件的结构参数可调,所述结构参数包括喷嘴孔直径、射流振荡频率、适用空化数中的至少一个;
所述测试腔上活动连接有一保护件,所述保护件具有阻挡隔开所述自振空化射流部件与所述靶盘的阻挡状态、及从所述自振空化射流部件与所述靶盘之间移开的打开状态;
所述供水管路用于向所述自振空化射流部件供水,所述供水管路包括水泵及用于调控及监测供水参数的第一调控组件,所述供水参数包括液体温度和液体压力;所述回水管路上设有用于调控及监测所述回水管路内的回水参数的第二调控组件,所述回水参数至少包括液体压力。
示例性的,所述靶盘上的试样与所述自振空化射流部件的射流方向处于同一直线上,且在所述直线上所述靶盘相对所述自振空化射流部件可移动,以使所述试样件与所述自振空化射流部件之间的靶距可调。
示例性的,所述第一调控组件包括泄压部件、第一过滤部件、第一控温部件、第一调压部件、感温件和第一测压部件;所述第二调控组件包括第二测压部件、第二过滤部件和第二调压部件。
示例性的,所述泄压部件、第一过滤部件、第一控温部件、第一调压部件、感温件和第一测压部件从所述水泵向所述测试腔方向依次设置于所述供水管路上,且所述供水管路包括一连通在所述水泵与所述液槽之间的第一支路,所述泄压部件位于所述第一支路上;
所述回水管路包括并联设置的第一回水支路和第二回水支路,所述第一回水支路设有排水件及所述第二测压部件,所述第二回水支路上从所述测试腔向所述液槽方向依次设置有所述第二过滤部件和所述第二调压部件。
示例性的,所述试样件包括面向射流的待冲蚀面,所述待冲蚀面包括相对射流角度倾斜的斜面。
示例性的,所述试样件的待冲蚀面的表面加工精度小于或等于0.4μm。
第二方面,本发明实施例提供一种材料耐空蚀性能测试方法,采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试装置对材料进行耐空蚀性能测试,所述方法包括以下步骤:
试机步骤,所述试机步骤具体包括:将试机试样件放置于所述靶盘上,开启所述水泵,并将所述测试腔内填满测试液体;根据预定空化数,通过所述第一调控组件和所述第二调控组件,对所述供水管路的供水参数和所述回水管路的回水参数进行调控,并调整所述自振空化射流部件的结构参数及所述自振空化射流部件与所述靶盘之间的靶距;当所述供水参数和所述回水参数达到预定参数值时,关闭所述水泵并移除所述试机试样件;
针对不同试样件,按照预定时间间隔,对每一所述试样件重复多次测试的步骤,其中单次测试步骤包括:清洗试样件并干燥处理后,进行初始称重;将所述保护件移动至所述阻挡状态,所述试样件放置于所述靶盘上,并开启所述水泵,将所述测试腔内填满测试液体;当所述液体参数达到所述预定参数值时,将所述保护件移动至所述打开状态,实时监测液体参数;预定时长后,关闭所述水泵,并移除所述试样件;清洗所述试样件并干燥处理后,进行再次称重。
优选地,所述试样件包括面向射流的待冲蚀面,所述待冲蚀面包括相对射流角度倾斜的斜面,所述试样件的待冲蚀面的表面加工精度小于或等于0.4μm;所述方法中,不同试样件具有不同倾斜角度的斜面。
优选地,在所述针对不同试样件,按照预定时间间隔,对每一所述试样件重复多次测试的步骤之后,所述方法还包括:
测试分析步骤,具体包括:针对每一试样件,基于试样件的初始称重重量、再次称重重量、单次测试时长、测试总时长、所述预定时间间隔、不同冲蚀阶段所述试样件的空蚀宏观特征和所述试样件的空蚀微观特征,对所述试样件的材料耐空蚀性能及失效机理进行分析。
优选地,所述针对不同试样件,按照预定时间间隔,对每一所述试样件重复多次测试的步骤中,针对每一所述试样件,根据以下规则设定其测试总时长:
当测试所述试样件的冲蚀行为不是长期冲蚀行为时,则重复测试直到该试样件的累计冲蚀率达到最大值时停止测试;
当测试所述试样件的冲蚀行为是长期冲蚀行为时,则重复测试直到得到该试样件的最终冲蚀率;
当所述试样件有多个时,所有试样件重复测试直到达到相同的体积损失率。
本发明实施例所带来的有益效果如下:
本发明的材料耐空蚀性能测试装置及测试方法,可对材料耐空蚀性能测试过程中的液体温度、空化数、靶距等参数进行精确控制,保证了测试过程的可重复性;采用自振空化射流部件,大大提高了射流空蚀能力,缩短了测试时间、提高了效率,降低了测试成本。并且,在本发明的优选实施例中,还考虑到试样件的表面加工精度对空蚀程度影响的重要性,并优化试样件的表面粗糙度值;可针对不同射流角度空蚀过程进行测试;此外,考虑到材料耐空蚀性能测试过程中的测试时间间隔对测试结果的影响,对测试时间间隔进行合理设定。
附图说明
并入本发明中并且构成说明书的部分的附图示出了本发明的实施例,并且与说明书一起进一步用来对本发明的原理进行解释,并且使相关领域技术人员能够实施和使用本发明。
图1所示为采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试装置的结构示意图;
图2所示为采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试方法对纯铝试样进行测试方法获得的不同冲蚀阶段下纯铝试样的空蚀宏观特征;
图3为采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试方法获得的纯铝试样不同冲蚀阶段及不同冲蚀部位的空蚀微观形貌特征;
图4为采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试获得的纯铝试样空蚀累积质量损失随时间变化情况;
图5为采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试方法获得的纯铝试样瞬时冲蚀损失率随时间变化情况。
[附图标记]
试样件1;斜面1a;水泵10;液槽20;供水管路30;泄压部件31;第一过滤部件32;第一控温部件33;第一调压部件34;感温件35;第一测压部件36;回水管路40;第二测压部件41;第二过滤部件42;第二调压部件43;排水件44;测试腔50;自振空化射流部件60;靶盘70;保护件80。
如图所示,为了能明确实现本发明的实施例的结构,在图中标注了特定的结构和器件,但这仅为示意需要,并非意图将本发明限定在该特定结构、器件和环境中,根据具体需要,本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改,所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种材料耐空蚀性能测试装置及测试方法进行详细描述。同时在这里做以说明的是,为了使实施例更加详尽,下面的实施例为最佳、优选实施例,对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施;而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例,而并不旨在对本发明进行具体的限定。
需要指出的是,在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性,但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。另外,在结合实施例描述特定特征、结构或特性时,结合其它实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性应在相关领域技术人员的知识范围内。
通常,可以至少部分从上下文中的使用来理解术语。例如,至少部分取决于上下文,本发明中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义的任何特征、结构或特性,或者可以用于描述复数意义的特征、结构或特性的组合。另外,术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性的因素,而是可以替代地,至少部分地取决于上下文,允许存在不一定明确描述的其他因素。
如本发明使用的,术语“标称/标称地”是指在生产或制造过程的设计阶段期间设置的针对部件或过程操作的特性或参数的期望或目标值,以及高于和/或低于期望值的范围。值的范围可能是由于制造过程或容限中的轻微变化导致的。如本发明使用的,术语“大约”指示可以基于与主题半导体器件相关联的特定技术节点而变化的给定量的值。基于特定技术节点,术语“大约”可以指示给定量的值,其例如在值的5%-15%(例如,值的±5%、±10%或±15%)内变化。
可以理解的是,本发明中的“在……上”、“在……之上”和“在……上方”的含义应当以最宽方式被解读,以使得“在……上”不仅表示“直接在”某物“上”而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义,并且“在……之上”或“在……上方”不仅表示“在”某物“之上”或“上方”的含义,而且还可以包括其“在”某物“之上”或“上方”且其间没有居间特征或层的含义。
此外,诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相关术语在本发明中为了描述方便可以用于描述一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系,如在附图中示出的。空间相关术语旨在涵盖除了在附图所描绘的取向之外的在设备使用或操作中的不同取向。设备可以以另外的方式被定向,并且本发明中使用的空间相关描述词可以类似地被相应解释。
如图1所示,本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试装置包括:液槽20、供水管路30、回水管路40和测试腔50,所述液槽20、所述供水管路30、所述测试腔50及所述回水管路40依次串联,并形成闭环检测水路;其中,
所述测试腔50内设有用于产生自振空化射流的自振空化射流部件60、及用于固定试样件1的靶盘70,所述自振空化射流部件60的结构参数可调,所述结构参数可以包括喷嘴的结构参数等,如喷嘴孔直径、射流振荡频率、适用空化数等;
所述测试腔50上活动连接有一保护件80,所述保护件80具有阻挡隔开所述自振空化射流部件60与所述靶盘70的阻挡状态、及从所述自振空化射流部件60与所述靶盘70之间移开的打开状态,该保护件80可以包括一隔板及可移开所述隔板的移动部件等;
所述供水管路30用于向所述自振空化射流部件60供水,且所述供水管路包括水泵10及用于调控及监测所述供水管路30内的供水参数的第一调控组件,所述供水参数包括液体温度和液体压力;
所述回水管路40上设有用于调控及监测所述回水管路40内的回水参数的第二调控组件,所述回水参数至少包括液体压力。
本发明的材料耐空蚀性能测试装置,可对材料耐空蚀性能测试过程中的液体温度、空化数等参数进行精确控制,保证了测试过程的可重复性;采用自振空化射流部件,大大提高了射流空蚀能力,缩短了测试时间、提高了效率,降低了测试成本。
优选地,所述靶盘70上的试样与所述自振空化射流部件60的射流方向处于同一直线上,且在所述直线上所述靶盘70相对所述自振空化射流部件60可移动,以使所述试样件1与所述自振空化射流部件60之间的靶距可调。
采用上述方案,还可以对靶距参数进行调整,以进一步地对测试过程精确控制,以对材料的耐空蚀性能进行更为准确的评价及失效机理研究。
优选地,如图1所示,所述第一调控组件包括泄压部件31、第一过滤部件32、第一控温部件33、第一调压部件34、感温件35和第一测压部件36;所述第二调控组件包括第二测压部件41、第二过滤部件42和第二调压部件43。
采用上述方案,所述泄压部件31、所述调压部件可用于对供水管路30中的供水压力进行调控,所述第一控制部件可用于对供水管路30中的液体温度进行调控,所述第一测压部件36和所述感温件35可分别用于对供水管路30中的液体压力和液体温度进行监测。所述第一过滤部件32和所述第二过滤部件42用于对液体进行过滤,以减少液体杂质。所述第二测压部件41和所述第二调压部件43可分别用于对回水管路40的液体压力进行监测和调控。
优选地,所述泄压部件31、第一过滤部件32、第一控温部件33、第一调压部件34、感温件35和第一测压部件36从所述水泵10向所述测试腔50方向依次串联地设置于所述供水管路上,所述供水管路30还包括一连通在所述水泵10与所述液槽20之间的第一支路,所述泄压部件31位于所述第一支路上;所述回水管路40包括并联设置的第一回水支路和第二回水支路,所述第一回水支路设有排水件44及所述第二测压部件41,所述第二回水支路上从所述测试腔50向所述液槽20方向依次设置有所述第二过滤部件42和所述第二调压部件43。
优选地,所述试样件1包括面向射流的待冲蚀面,所述待冲蚀面包括相对射流角度倾斜的斜面1a。采用上述方案,本发明中相较于现有技术,不仅可针对垂直空蚀过程进行测试,还可针对不同射流角度空蚀过程进行测试。
优选地,所述试样件1的待冲蚀面的表面加工精度小于或等于0.4μm。采用上述方案,本发明还考虑到试样件1的表面加工精度对空蚀程度影响的重要性,并优化试样件1的表面粗糙度值。
第二方面,本发明实施例还提供一种材料耐空蚀性能测试方法,采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试装置对材料进行耐空蚀性能测试,所述方法包括以下步骤:
步骤S01、试机步骤;
该步骤具体包括:
步骤S011、将试机试样件放置于所述靶盘70上,开启所述水泵10,将所述测试腔50内填满测试液体,确保排出整个闭环检测管路中所有空气;
步骤S012、根据预定空化数,通过所述第一调控组件和所述第二调控组件,对所述供水管路30的供水参数和所述回水管路40的回水参数进行调控,并调整所述自振空化射流部件60的结构参数及靶距;
该步骤中,对所述供水管路30的供水参数和所述回水管路40的回水参数进行调控,以达到确定空化数,调整所述自振空化射流部件60的结构参数及靶距,以实现最佳空蚀效果。其中所述自振空化射流部件60可根据不同测试条件调整参数,以产生强烈自激振荡,促进射流空蚀效果,提高检测效率。
步骤S013、当所述供水参数和所述回水参数达到预定参数值时,关闭所述水泵10并移除所述试机试样件;
该步骤中,例如,可先根据空化数,调整上、回水管路40中液体压力,然后,填满当水泵10运行20分钟左右使液体温度达到设定值之后,水泵10停机。
步骤S02、针对不同试样件1,按照预定时间间隔,对每一所述试样件1重复多次测试的步骤,其中单次测试步骤包括:
步骤S021、清洗试样件1并干燥处理后,进行初始称重;
步骤S022、将所述保护件80移动至所述阻挡状态,所述试样件1放置于所述靶盘70上,并确保所述试样件1与射流方向处于同一直线上;开启所述水泵,将所述测试腔50内填满测试液体,确保排出整个闭环检测管路中所有空气;
步骤S023、使所述液体参数尽快达到所述预定参数值时,将所述保护件80移动至所述打开状态开始测试,计时并实时监测液体参数;
步骤S024、预定时长后,关闭所述水泵10,并移除所述试样件1;
步骤S025、清洗所述试样件1并干燥处理后,进行再次称重,以确定其质量损失;
该步骤中,应重复多次步骤S025,直至获取稳定的天平读数。
此外,上述步骤S02中,试样件1的质量损失率与测试时间相关,单次测试的时间间隔(即所述预定时间间隔)取决于材料及其抗空蚀能力,该时间间隔应满足以下要求:可用恰当精度建立累积质量损失与累积冲蚀时间的关系。
在测试过程中,液体温度、供水压力、回水压力、靶距、自振空化射流部件的结构参数等参数均应严格控制,与对照试验中试机样件时各参数应保持一致。
优选地,所述试样件1包括面向射流的待冲蚀面,所述待冲蚀面包括相对射流角度倾斜的斜面1a,所述试样件1的待冲蚀面的表面加工精度小于或等于0.4μm;所述方法中,不同试样件1具有不同倾斜角度斜面1a。这样,不同的试样件1可以加工出具备不同角度的斜面1a,针对不同试样件1进行测试,可以测试不同空蚀角度下的材料耐空蚀性能。
上述步骤S02中,针对每一所述试样件1,根据以下规则设定其测试总时长:
当测试所述试样件1的冲蚀行为不是长期冲蚀行为时,则重复测试直到该试样件1的累计冲蚀率达到最大值时停止测试;
当测试所述试样件1的冲蚀行为是长期冲蚀行为时,则重复测试直到得到该试样件1的最终冲蚀率;
当所述试样件1有多个时,所有试样件1重复测试直到达到相同的体积损失率。
也就是说,针对每个试样件1进行重复多次测试,直到累计冲蚀率达到最大值并开始下降时,停止对该试样件1再进行测试。若试样件1长期冲蚀行为很重要,那么试样件1则应重复测试直到得到其最终冲蚀率。若需要对比不同试样件1,则所有试样件1需重复测试直到达到相同的体积损失率为止。
优选地,在步骤S02之后,所述方法还包括:
步骤S03、测试分析步骤;具体包括:
针对每一试样件1,基于试样件1的初始称重重量、再次称重重量、单次测试时长、测试总时长、所述预定时间间隔、不同冲蚀阶段所述试样件1的空蚀宏观特征和所述试样件1的空蚀微观特征,对所述试样件1的材料耐空蚀性能及失效机理进行分析。
上述步骤S03中,在对材料耐空蚀性能测试过程中,可绘制出质量损失随时间变化的关系曲线,可有助于识别可能存在的误差。在测试结束后,对测试过程进行分析,应记录及分析如下信息:
1)测试总时长;2)累积质量损失(mg)及累计空蚀体积,累计空蚀体积可由质量损失及材料密度计算得出;3)最大瞬时冲蚀率;4)试样件1的标准化累计质量损失及潜伏抗空蚀力,其中采用参考材料进行标准化计算;5)不同冲蚀阶段,试样的宏观特征及微观特征;6)任何其他特殊现象及发现。
综合以上,本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试方法,在对材料进行耐空蚀性能检测时,将待测材料试样置于测试腔的内部,调节供水压力、供水温度、回水压力、测试腔内压力、靶距及自振空化射流部件的结构参数等参数以产生自振空化射流,待流体稳定后移开保护件,进行射流冲蚀测试,一定时间停机并将试样取出,对材料空蚀质量损失及形貌进行测量,后重复上述操作,直至完成测试。
一种实施例中,采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试对纯铝试样进行测试。图2所示为采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试方法对纯铝试样进行测试方法获得的不同冲蚀阶段下纯铝试样的空蚀宏观特征。冲蚀时间间隔(即预定时间间隔)为3min。图2中依次分别为冲蚀3分钟、6分钟、9分钟、12分钟、15分钟、18分钟、21分钟、24分钟、27分钟、30分钟时的纯铝试样的空蚀宏观特征形貌。从该图2中所示的冲蚀结果表明,基于本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试方法可以实现材料耐空蚀性能的试验测试。
图3为采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试方法获得的纯铝试样在不同冲蚀阶段及不同部位的空蚀微观形貌特征,其中图3中(a)、(b)为图2中冲蚀时间为21分钟时的纯铝试样在空蚀核心区和空蚀外围区的空蚀微观形貌,图3中(c)、(d)为图2中冲蚀时间为27分钟时的纯铝试样空蚀核心区和空蚀外围区的空蚀微观形貌。
如图3所示,空蚀破坏的不同部位及阶段,材料呈现不同特征。如图3所示,当空蚀测试时间较短时,在空蚀外围区,材料破坏呈轻微塑性变形;当空蚀测试时间较长时,尤其在空蚀核心区,材料破坏呈较为严重的空蚀破坏,存在空蚀坑、压缩、横向挤压变形等。
图4为采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试获得的纯铝试样空蚀累积质量损失随时间变化情况。由图4可知,材料空蚀失效过程中,存在潜伏期、加速期、稳定期等不同时期。由于本实施例中采用的纯铝试样,其抗空蚀能力较弱,因此其潜伏期时间较短。同时,图5为采用本发明实施例提供的材料耐空蚀性能测试方法获得的纯铝试样瞬时冲蚀损失率随时间变化情况。结合图4和图5,可以更清晰地说明材料空蚀失效的不同时期,为材料寿命预测等提供实验手段。
本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解,在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节,而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外,为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆,并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。
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,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种材料耐空蚀性能测试装置,其特征在于,包括:液槽、供水管路、测试腔和回水管路,所述液槽、所述供水管路、所述测试腔与所述回水管路依次串联,并形成闭环检测水路;其中,
所述测试腔内设有用于产生自振空化射流的自振空化射流部件、及用于固定试样件的靶盘,所述自振空化射流部件的结构参数可调,所述结构参数包括喷嘴孔直径、射流振荡频率、适用空化数中的至少一个;
所述测试腔上活动连接有一保护件,所述保护件具有阻挡隔开所述自振空化射流部件与所述靶盘的阻挡状态、及从所述自振空化射流部件与所述靶盘之间移开的打开状态;
所述供水管路用于向所述自振空化射流部件供水,所述供水管路包括水泵及用于调控及监测供水参数的第一调控组件,所述供水参数包括液体温度和液体压力;
所述回水管路上设有用于调控及监测所述回水管路内的回水参数的第二调控组件;所述回水参数至少包括液体压力。
2.根据权利要求1所述的材料耐空蚀性能测试装置,其特征在于,
所述靶盘上的试样与所述自振空化射流部件的射流方向处于同一直线上,且在所述直线上所述靶盘相对所述自振空化射流部件可移动,以使所述试样件与所述自振空化射流部件之间的靶距可调。
3.根据权利要求1所述的材料耐空蚀性能测试装置,其特征在于,
所述第一调控组件包括泄压部件、第一过滤部件、第一控温部件、第一调压部件、感温件和第一测压部件;所述第二调控组件包括第二测压部件、第二过滤部件和第二调压部件。
4.根据权利要求3所述的材料耐空蚀性能测试装置,其特征在于,
所述泄压部件、第一过滤部件、第一控温部件、第一调压部件、感温件和第一测压部件从所述水泵向所述测试腔方向依次设置于所述供水管路上,且所述供水管路包括一连通在所述水泵与所述液槽之间的第一支路,所述泄压部件位于所述第一支路上;
所述回水管路包括并联设置的第一回水支路和第二回水支路,所述第一回水支路设有排水件及所述第二测压部件,所述第二回水支路上从所述测试腔向所述液槽方向依次设置有所述第二过滤部件和所述第二调压部件。
5.根据权利要求1所述的材料耐空蚀性能测试装置,其特征在于,
所述试样件包括面向射流的待冲蚀面,所述待冲蚀面包括相对射流角度倾斜的斜面。
6.根据权利要求1所述的材料耐空蚀性能测试装置,其特征在于,
所述试样件的待冲蚀面的表面加工精度小于或等于0.4μm。
7.一种材料耐空蚀性能测试方法,其特征在于,采用如权利要求1至6任一项所述的材料耐空蚀性能测试装置对材料进行耐空蚀性能测试,所述方法包括以下步骤:
试机步骤,所述试机步骤具体包括:将试机试样件放置于所述靶盘上,开启所述水泵,并将所述测试腔内填满测试液体;根据预定空化数,通过所述第一调控组件和所述第二调控组件,对所述供水管路的供水参数和所述回水管路的回水参数进行调控,并调整所述自振空化射流部件的结构参数及所述自振空化射流部件与所述靶盘之间的靶距;当所述供水参数和所述回水参数达到预定参数值时,关闭所述水泵并移除所述试机试样件;
针对不同试样件,按照预定时间间隔,对每一所述试样件重复多次测试的步骤,其中单次测试步骤包括:清洗试样件并干燥处理后,进行初始称重;将所述保护件移动至所述阻挡状态,所述试样件放置于所述靶盘上,并开启所述水泵,将所述测试腔内填满测试液体;当所述液体参数达到所述预定参数值时,将所述保护件移动至所述打开状态,实时监测液体参数;预定时长后,关闭所述水泵,并移除所述试样件;清洗所述试样件并干燥处理后,进行再次称重。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述试样件包括面向射流的待冲蚀面,所述待冲蚀面包括相对射流角度倾斜的斜面,所述试样件的待冲蚀面的表面加工精度小于或等于0.4μm;所述方法中,不同试样件具有不同倾斜角度的斜面。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述针对不同试样件,按照预定时间间隔,对每一所述试样件重复多次测试的步骤之后,所述方法还包括:
测试分析步骤,具体包括:针对每一试样件,基于试样件的初始称重重量、再次称重重量、单次测试时长、测试总时长、所述预定时间间隔、不同冲蚀阶段所述试样件的空蚀宏观特征和所述试样件的空蚀微观特征,对所述试样件的材料耐空蚀性能及失效机理进行分析。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述针对不同试样件,按照预定时间间隔,对每一所述试样件重复多次测试的步骤中,针对每一所述试样件,根据以下规则设定其测试总时长:
当测试所述试样件的冲蚀行为不是长期冲蚀行为时,则重复测试直到该试样件的累计冲蚀率达到最大值时停止测试;
当测试所述试样件的冲蚀行为是长期冲蚀行为时,则重复测试直到得到该试样件的最终冲蚀率;
当所述试样件有多个时,所有试样件重复测试直到达到相同的体积损失率。
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