CN117451601A - 一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，包括防腐箱体、样品存放装置和升降装置，所述过滤筒的上方设有调节橡胶堵头位置的自动压紧装置，所述防腐箱体的一侧设有驱动自动压紧装置的动力装置，采用以上结构后，本发明具有如下优点：本发明通过自动压紧装置辅助推动橡胶堵头堵住连通孔实现密封，在抽真空工作的时候，通过动力装置把气体输送至气囊和伸缩袋内推动样品存放装置的橡胶堵头向上靠近连通孔实现密封，防腐箱体的负压增大，推动的动力越大，密封越牢靠，本发明的样品存放装置为多组设置，可同时对样品多次实验，同时实现应力‑应变腐蚀测试和防腐测试，提高了工作效率。

Description

一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置

技术领域

本发明涉及腐蚀综合考评技术领域，具体是指一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置。

背景技术

在液态金属环境中，结构材料受到液态金属的腐蚀和热应力的同时作用，会导致结构材料的韧性丢失，引起结构材料的脆性断裂，从而引起重大安全事故。该研究在众多工业领域有广泛应用。

开展结构材料在液态金属中的脆断敏感性试验的装置能接近真实情况地模拟结构材料在液态金属中的工况，获得的试验数据可以开展液态金属的腐蚀机理研究，并为工业用备选材料选取提供指导。

目前，国内还没有开展结构材料在液态金属中脆断效应试验装置和方法的研究。国际上仅有少数国家在该方面进行了研究，法国科学研究中心采用冲压方式对试验试样施加一定的力，该装置对试样有特殊要求，并且该装置还存在难以开展试样裂纹扩展情况的试验研究和试样的安装和取样过程较为繁琐等缺点；另外，比利时的LIMETS系列装置主要用于辐照后拉伸试样在液态铅铋或锂铅中的脆断敏感性试验研究，该装置结构设计复杂，成本昂贵，试验操作困难，同时在实验的时候，需要抽真空，但简单的密封，其密封效果往往不佳；在内腔抽真空过程中，随着内腔的负压增大，往往容易产生密封不良，导致外界气体进入主箱体内腔，影响样品测试。

发明内容

本发明要解决上述技术问题，提供一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，可有效解决在抽真空过程中出现的外界气体进入抽真空的腔体内，导致抽真空腔体的负压不足。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，包括具有密闭内腔的防腐箱体，所述防腐箱体的内侧安装有多组可调节高度的样品存放装置，所述样品存放装置包括开设在防腐箱体上端内侧的连通孔，所述连通孔为圆台结构，所述连通孔内设有配合使用的过滤筒，所述过滤筒内安装有配合连通孔使用的橡胶堵头，所述过滤筒的下端安装有支杆，所述支杆的下端安装有样品架，所述样品架的下端安装有试样上接头，所述防腐箱体的底部安装有可调节高度的升降装置，所述升降装置上安装有试样下接头且金属结构材料的试样可安装在试样上接头和试样下接头之间，所述防腐箱体的上端连通有波纹管，所述波纹管上连通有内腔的副箱体，所述过滤筒的上方设有调节橡胶堵头位置的自动压紧装置，所述防腐箱体的一侧设有驱动自动压紧装置的动力装置，所述防腐箱体的一侧设有连通抽真空机的管道。

优选地，所述自动压紧装置滑动连接副箱体的滑杆，所述滑杆的下端安装有抵住过滤筒的十字抵块，所述滑杆的外侧且位于十字抵块和副箱体之间设有第一弹簧，所述副箱体的上内璧上安装有限位壳，所述限位壳的下端安装有连通管且连通管套装在滑杆的外侧，所述限位壳内设有气囊，所述气囊的下端且位于连通管内设有伸缩袋且伸缩袋连接连通管的上端。

优选地，所述动力装置包括连通式缸体，所述连通式缸体内安装有活塞，所述活塞把连通式缸体分为第一封闭区和第二封闭区，所述活塞的一侧且位于第一封闭区内安装有第二弹簧，所述第一封闭区和气囊通过第一连接管连通，所述第二封闭区和防腐箱体之间通过第二连接管连通。

优选地，所述防腐箱体的外侧设有液态锂进管和液态锂出管。

优选地，所述副箱体的下端内部开设有配合滑杆使用的滑孔。

优选地，所述防腐箱体上安装有液位计、排气管和氩气管，所述防腐箱体的正面安装有检测门。

优选地，所述金属结构材料的试样分别与试样上接头和试样下接头卡接。

优选地，所述升降装置包括安装在防腐箱体底部的螺杆，所述螺杆的外侧安装有可移动的连接盘，所述螺杆的外侧且位于连接盘的两端分别安装有固定螺母，所述试样下接头安装在连接盘上。

优选地，所述连接盘上开设配合贯通孔且螺杆位于贯通孔内。

采用以上结构后，本发明具有如下优点：

1、本发明的通过自动压紧装置辅助推动样品存放装置的橡胶堵头堵住连通孔实现密封，在抽真空工作的时候，通过动力装置把气体输送至气囊和伸缩袋内推动橡胶堵头向上靠近连通孔实现密封，防腐箱体的负压增大，推动的动力越大，密封越牢靠；

3、本发明的样品存放装置为多组设置，可同时对样品多次实验，同时实现应力-应变腐蚀测试和防腐测试，提高了工作效率。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的主视图。

图3是本发明的剖视图。

图4是本发明气囊的安装示意图。

图5是本发明连通孔的结构示意图。

图6是本发明样品存放装置的结构示意图。

图7是本发明动力装置的剖视图。

如图所示：1、防腐箱体；1.1、管道；2、样品存放装置；2.1、连通孔；2.2、过滤筒；2.3、支杆；2.4、橡胶堵头；2.5、样品架；2.6、试样上接头；2.7、波纹管；3、升降装置；3.1、螺杆；3.2、连接盘；4、副箱体；5、自动压紧装置；5.1、滑杆；5.2、十字抵块；5.3、第一弹簧；6、限位壳；6.1、连通管；7、气囊；8、伸缩袋；9、动力装置；9.1、连通式缸体；9.2、活塞；9.3、第一封闭区；9.4、第二封闭区；9.5、第二弹簧；10、第一连接管；11、第二连接管；12、液态锂进管；13、液态锂出管；14、液位计；15、试样下接头。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合全文对本发明做进一步的详细说明。

结合附图1-图7，一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，包括具有密闭内腔的防腐箱体1，所述防腐箱体1的内侧安装有多组可调节高度的样品存放装置2，所述样品存放装置2包括开设在防腐箱体1上端内侧的连通孔2.1，所述连通孔2.1为圆台结构，在实际设计的时候，橡胶堵头2.4的上端面配合连通孔2.1的圆台结构设计，同时橡胶堵头2.4的上端的直径大于连通孔2.1的直径，自动压紧装置5可推动当过滤筒2.2上下移动，让橡胶堵头2.4牢固的堵柱连通孔2.1实现密封，可解决内外压力差，出现密封不良的问题。

如图1、图3、图5、图6和图7，所述连通孔2.1内设有配合使用的过滤筒2.2，所述过滤筒2.2内安装有配合连通孔2.1使用的橡胶堵头2.4，所述过滤筒2.2的下端安装有支杆2.3，所述支杆2.3的下端安装有样品架2.5，所述样品架2.5的下端安装有试样上接头2.6，所述防腐箱体1的底部安装有可调节高度的升降装置3，所述升降装置3上安装有试样下接头15且金属结构材料的试样可安装在试样上接头2.6和试样下接头15之间，所述防腐箱体1的上端连通有波纹管2.7，所述波纹管2.7上连通有内腔的副箱体4，所述过滤筒2.2的上方设有调节橡胶堵头2.4位置的自动压紧装置5，所述防腐箱体1的一侧设有驱动自动压紧装置5的动力装置9，所述防腐箱体1的一侧设有连通抽真空机的管道1.1，在具体实施的时候，管道1.1连接外部的抽真空机，抽真空机工作，通过管道1.1使得防腐箱体1内的压力降低，通过第二连接管11使得第二封闭区9.4的压力变低，然后使得活塞9.2向右靠近防腐箱体1移动，使得第一封闭区9.3内的空间变大，通过第一连接管10使得气囊7内的气体压力变小，使得伸缩袋8变小，带滑杆5.1在连通管6.1的外侧向上移动，通过自动压紧装置5拉动过滤筒2.2向上移动，让橡胶堵头2.4牢固的堵柱连通孔2.1实现密封，可解决内外压力差，出现密封不良的问题。

如图3和图4所示，所述自动压紧装置5滑动连接副箱体4的滑杆5.1，所述滑杆5.1的下端安装有抵住过滤筒2.2的十字抵块5.2，所述滑杆5.1的外侧且位于十字抵块5.2和副箱体4之间设有第一弹簧5.3，所述副箱体4的上内璧上安装有限位壳6，所述限位壳6的下端安装有连通管6.1且连通管6.1套装在滑杆5.1的外侧，所述限位壳6内设有气囊7，所述气囊7的下端且位于连通管6.1内设有伸缩袋8且伸缩袋8连接连通管6.1的上端，当伸缩袋8受力伸缩的时候，会带动滑杆5.1在连通管6.1的外侧上下移动，通过十字抵块5.2带过滤筒2.2上下移动，同时第一弹簧5.3可进行调节。

如图3、图4和图7所示，所述动力装置9包括连通式缸体9.1，所述连通式缸体9.1内安装有活塞9.2，所述活塞9.2把连通式缸体9.1分为第一封闭区9.3和第二封闭区9.4，所述活塞9.2的一侧且位于第一封闭区9.3内安装有第二弹簧9.5，所述第一封闭区9.3和气囊7通过第一连接管10连通，所述第二封闭区9.4和防腐箱体1之间通过第二连接管11连通，抽真空机工作，通过管道1.1使得防腐箱体1内的压力降低，通过第二连接管11使得第二封闭区9.4的压力变低，然后使得活塞9.2向右靠近防腐箱体1移动，使得第一封闭区9.3内的空间变大，通过第一连接管10使得气囊7内的气体压力变小，使得伸缩袋8变小，动力装置9可以对防腐箱体1内压力进行调节，当防腐箱体1内的压力越小的时候，使得密封效果更加好，同时试样分别与试样上接头15和金属结构材料的试样下接头15卡接，当橡胶堵头2.4受力向上的时候，可以带动金属结构材料的试样做应力实验。

所述防腐箱体1的外侧设有液态锂进管12和液态锂出管13，当做腐蚀实验的时候，可对防腐箱体1通过液态锂进管12注入液态锂，可通过液位计14查看防腐箱体1内液态锂的高度，还可以通过氩气管输入氩气，在具体设计的时候，液态锂进管12、液态锂出管13、氩气管和排气管的外侧均4安装开关阀。

所述副箱体4的下端内部开设有配合滑杆5.1使用的滑孔，滑杆5.1可在滑孔内滑动。

所述防腐箱体1上安装有液位计14、排气管和氩气管，所述防腐箱体1的正面安装有检测门，在具体设计的时候，可手动打开检测门，防腐箱体1的样品进行查看。

如图6所示，所述金属结构材料的试样分别与试样上接头2.6和试样下接头15卡接，在具体使用的时候，金属结构材料的试样为片状试样，片状试样可通过试样上接头2.6和试样下接头15卡接在一起。

如图3和图6所示，所述升降装置3包括安装在防腐箱体1底部的螺杆3.1，所述螺杆3.1的外侧安装有可移动的连接盘3.2，所述螺杆3.1的外侧且位于连接盘3.2的两端分别安装有固定螺母，所述试样下接头15安装在连接盘3.2上，可通过调节连接盘3.2在螺杆3.1上的高度，调节试样下接头15和试样上接头2.6的距离，可实现适用不同的金属结构材料的试样，同时还能根据实际情况，进行金属结构材料的试样的应力实验。

所述连接盘3.2上开设配合贯通孔且螺杆3.1位于贯通孔内。

实施例一：

对金属结构材料的试样做防腐测试。

首先把金属结构材料的试样，放在样品架2.5内，在具体实施的时候，样品架2.5为现有技术，可以存放被测试的金属结构材料的试样，抽真空机工作，通过管道1.1使得防腐箱体1内的压力降低，通过第二连接管11使得第二封闭区9.4的压力变低，然后使得活塞9.2向右靠近防腐箱体1移动，使得第一封闭区9.3内的空间变大，通过第一连接管10使得气囊7内的气体压力变小，使得伸缩袋8变小，带滑杆5.1在连通管6.1的外侧向上移动，通过自动压紧装置5拉动过滤筒2.2向上移动，让橡胶堵头2.4牢固的堵柱连通孔2.1实现密封，可对防腐箱体1通过液态锂进管12注入液态锂，可通过液位计14查看防腐箱体1内液态锂的高度，通过氩气管输入氩气，让液态锂腐蚀金属结构材料的试样进行质量迁移腐蚀，在规定时间内进行测试，当测试完毕之后，液态锂通过液态锂出管13排出，然后通过排气阀进行压力调节，通过手动打开检测门，防腐箱体1的样品进行查看。

实施例二：

对金属结构材料的试样做应力-应变腐蚀测试。

首先把金属结构材料的试样，分别与试样上接头2.6和试样下接头15卡接，在卡接之前，通过调节连接盘3.2在螺杆3.1上的高度，调节试样下接头15和试样上接头2.6的距离，可实现适用不同的金属结构材料的试样，同时还能根据实际情况，进行金属结构材料的试样的应力实验，抽真空机工作，通过管道1.1使得防腐箱体1内的压力降低，通过第二连接管11使得第二封闭区9.4的压力变低，然后使得活塞9.2向右靠近防腐箱体1移动，使得第一封闭区9.3内的空间变大，通过第一连接管10使得气囊7内的气体压力变小，使得伸缩袋8变小，带滑杆5.1在连通管6.1的外侧向上移动，通过自动压紧装置5拉动过滤筒2.2向上移动，让橡胶堵头2.4牢固的堵柱连通孔2.1实现密封，可对防腐箱体1通过液态锂进管12注入液态锂，可通过液位计14查看防腐箱体1内液态锂的高度，通过氩气管输入氩气，当过滤筒2.2向上移动会拉动金属结构材料的试样向上做应力实现，同时液态锂腐蚀金属结构材料的试样进行腐蚀，进行应力腐蚀实验，在规定时间内进行测试，当测试完毕之后，液态锂通过液态锂出管13排出，然后通过排气阀进行压力调节，通过手动打开检测门，防腐箱体1的样品进行查看。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，全文中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，包括具有密闭内腔的防腐箱体(1)，其特征在于，所述防腐箱体(1)的内侧安装有多组可调节高度的样品存放装置(2)，所述样品存放装置(2)包括开设在防腐箱体(1)上端内侧的连通孔(2.1)，所述连通孔(2.1)为圆台结构，所述连通孔(2.1)内设有配合使用的过滤筒(2.2)，所述过滤筒(2.2)内安装有配合连通孔(2.1)使用的橡胶堵头(2.4)，所述过滤筒(2.2)的下端安装有支杆(2.3)，所述支杆(2.3)的下端安装有样品架(2.5)，所述样品架(2.5)的下端安装有试样上接头(2.6)，所述防腐箱体(1)的底部安装有可调节高度的升降装置(3)，所述升降装置(3)上安装有试样下接头(15)且金属结构材料的试样可安装在试样上接头(2.6)和试样下接头(15)之间，所述防腐箱体(1)的上端连通有波纹管(2.7)，所述波纹管(2.7)上连通有内腔的副箱体(4)，所述过滤筒(2.2)的上方设有调节橡胶堵头(2.4)位置的自动压紧装置(5)，所述防腐箱体(1)的一侧设有驱动自动压紧装置(5)的动力装置(9)，所述防腐箱体(1)的一侧设有连通抽真空机的管道(1.1)。

2.根据权利要求1所述一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，其特征在于：所述自动压紧装置(5)滑动连接副箱体(4)的滑杆(5.1)，所述滑杆(5.1)的下端安装有抵住过滤筒(2.2)的十字抵块(5.2)，所述滑杆(5.1)的外侧且位于十字抵块(5.2)和副箱体(4)之间设有第一弹簧(5.3)，所述副箱体(4)的上内璧上安装有限位壳(6)，所述限位壳(6)的下端安装有连通管(6.1)且连通管(6.1)套装在滑杆(5.1)的外侧，所述限位壳(6)内设有气囊(7)，所述气囊(7)的下端且位于连通管(6.1)内设有伸缩袋(8)且伸缩袋(8)连接连通管(6.1)的上端。

3.根据权利要求2所述一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，其特征在于：所述动力装置(9)包括连通式缸体(9.1)，所述连通式缸体(9.1)内安装有活塞(9.2)，所述活塞(9.2)把连通式缸体(9.1)分为第一封闭区(9.3)和第二封闭区(9.4)，所述活塞(9.2)的一侧且位于第一封闭区(9.3)内安装有第二弹簧(9.5)，所述第一封闭区(9.3)和气囊(7)通过第一连接管(10)连通，所述第二封闭区(9.4)和防腐箱体(1)之间通过第二连接管(11)连通。

4.根据权利要求1所述一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，其特征在于：所述防腐箱体(1)的外侧设有液态锂进管(12)和液态锂出管(13)。

5.根据权利要求1所述一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，其特征在于：所述副箱体(4)的下端内部开设有配合滑杆(5.1)使用的滑孔。

6.根据权利要求1所述一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，其特征在于：所述防腐箱体(1)上安装有液位计(14)、排气管和氩气管，所述防腐箱体(1)的正面安装有检测门。

7.根据权利要求1所述一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，其特征在于：所述金属结构材料的试样分别与试样上接头(2.6)和试样下接头(15)卡接。

8.根据权利要求1所述一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，其特征在于：所述升降装置(3)包括安装在防腐箱体(1)底部的螺杆(3.1)，所述螺杆(3.1)的外侧安装有可移动的连接盘(3.2)，所述螺杆(3.1)的外侧且位于连接盘(3.2)的两端分别安装有固定螺母，所述试样下接头(15)安装在连接盘(3.2)上。

9.根据权利要求8所述一种液态金属结构材料的腐蚀综合考评装置，其特征在于：所述连接盘(3.2)上开设配合贯通孔且螺杆(3.1)位于贯通孔内。