CN201107239Y - 金属材料焊接构件动态载荷应力腐蚀试验台架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种金属材料焊接构件动态载荷应力腐蚀试验台架，它包括放置试验焊接构件和特定环境介质的试验槽、压缩弹簧组、工作平台、滑块、压块、底座、连杆、轮盘和电机；所述试验槽固定在工作平台上，工作平台通过穿在金属柱上的压缩弹簧组支撑，平行连接在滑块上，滑块放置在底座台阶面上，并在两侧通过压块导向，滑块下方通过连杆与轮盘连接，轮盘连接在电机传动轴上，电机固定在底座内。本试验台架将金属材料焊接构件应力腐蚀试验所需的试验条件(动态载荷与特定的腐蚀介质)有机的结合在一起，应用该试验台架可对金属材料焊接构件在动态载荷下进行应力腐蚀试验，其结构设计合理、紧凑，运行平稳可靠，试验操作简便。
Description
技术领域
本实用新型属于金属材料腐蚀试验、检测技术领域，具体涉及一种用于对金属材料焊接构件在动态载荷下进行应力腐蚀试验的装置。
背景技术
金属材料焊接构件在应力(尤其是拉应力)和特定的环境介质中有发生应力腐蚀开裂或断裂的可能性，该腐蚀会对构件的使用带来极大的安全隐患。某些产品由铝合金(或钢)板拼焊而成，且工作在高湿、高盐分的环境下，有些甚至直接工作在海洋中，在这些环境条件下，此类构件产生应力腐蚀开裂或断裂的机率就越高。
目前国内外对金属材料及其焊缝应力腐蚀敏感性的研究，主要将金属材料及其焊缝加工成特定的试样(如拉伸试样、C型环试样、弯梁试样等)，置于特定的环境介质(如水、水蒸汽、海水等)中，并通过恒载荷和慢速率拉伸等试验装置对试样施加恒应力载荷、恒应变载荷以及慢速率拉伸进行应力腐蚀试验。试验技术标准有ASTM G58-85(1999)《焊件的应力腐蚀试样的制备》、ASTM G49-85(2000)《直接拉伸应力腐蚀试样的制备和使用》、ASTMG47-98(2004)《测定高强度铝合金制品应力腐蚀断裂敏感性的试验方法》、ISO 9591：2004(E)《铝合金应力腐蚀开裂的测定》、GB/T 15970.1～8-2000系列标准等。
上述应力腐蚀试验方法主要的不足就是不能对焊接构件进行试验，无法真实地反映和评价焊接构件在工作状况下的应力腐蚀行为。为此，设计金属材料焊接构件动态载荷应力腐蚀试验装置解决构件的应力腐蚀试验。
金属材料焊接构件动态载荷应力腐蚀试验是一项新兴的检测试验技术，其基本原理是利用动态载荷应力腐蚀试验装置，在实验室里模拟产品焊接构件在工作过程中的受力状况以及工作环境，以此来评价焊接构件的应力腐蚀敏感性。国内外关于动态载荷应力腐蚀研究的报道甚少，而对金属材料焊接构件在动态载荷下的应力腐蚀试验方法及装置的研究尚属空缺。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有试验技术存在的不足，提出一种用于对金属材料焊接构件在动态载荷下进行应力腐蚀试验的装置。该装置可以模拟金属材料焊接构件在海洋里工作时受到海浪冲击的力，同时模拟焊接构件的工作载荷及环境条件(如环境介质、温度和湿度等)，还能根据构件受力需求施加恒应变载荷且可对载荷进行跟踪。
为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案如下：
一种金属材料焊接构件动态载荷应力腐蚀试验台架，它包括放置试验焊接构件和特定环境介质的试验槽、压缩弹簧组、工作平台、滑块、压块、底座、连杆、轮盘和电机；所述试验槽固定在工作平台上，工作平台通过穿在金属柱上的压缩弹簧组支撑，平行连接在滑块上，滑块放置在底座台阶面上，并在两侧通过压块导向，滑块下方通过连杆与轮盘连接，轮盘连接在电机传动轴上，电机固定在底座内。
本试验台架的试验槽用于盛放环境介质以及焊接构件，滑块可以带动工作平台作水平往复运动。由于压缩弹簧安装于滑块之上，工作平台又安装在弹簧之上，因而可以使工作平台作上下振动。电机由外部的动力控制系统为整套装置提供试验动力，并由外部的环境测控系统和力值测量系统来控制和测量试验过程中的各种环境条件和载荷变化，通过计算机系统实时采集、保存试验参数。
本试验台架将金属材料焊接构件应力腐蚀试验所需的试验条件(动态载荷与特定的腐蚀介质)有机的结合在一起，应用该试验台架可对金属材料焊接构件在动态载荷下进行应力腐蚀试验，其结构设计合理、紧凑，运行平稳可靠，试验操作简便。
附图说明
图1是本试验台架的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本试验台架由试验槽9、压缩弹簧组1、工作平台8、滑块2、压块7、底座6、连杆3、轮盘4和电机5。试验槽9固定在工作平台8上，工作平台8通过穿在金属柱上的压缩弹簧组1支撑，平行连接在滑块2上，滑块2放置在底座6的台阶面上，并在两侧通过压块7导向，滑块2下方通过连杆3与轮盘4连接，轮盘4连接在电机5的传动轴上，电机5固定在底座6内。本试验台架的工作平台8的水平运动由轮盘4-连杆3-滑块2机构实现，电机5带动轮盘4作圆周运动，连杆3将圆周运动转化为滑块2的水平运动，运动幅度取决于轮盘4的大小与连杆3的长度。工作平台8的上下运动由压缩弹簧组1实现，滑块2上安装有多个金属柱，压缩弹簧组1穿在金属柱中，将工作平台8放置在压缩弹簧组1上，由于滑块2的水平往复运动会使压缩弹簧组1产生有规律的压缩伸长，因此实现了工作平台8的上下振动，工作平台8的振动幅度大小取决于压缩弹簧组1的高度。底座6用于支撑整个试验平台，压块7用于限制滑块2，以使之不会上下窜动。
使用时，将试验所需的特定环境介质(如3.5％NaCl水溶液)加到试验槽9中，同时将预先加有恒应变载荷的焊接构件固定于试验槽9中，随着工作平台8的水平往复以及上下运动，就可以模拟产品焊接构件在海洋里工作时受到海浪冲击力的情况。这时焊接构件所受到的力也是动态改变的，力值改变的大小取决于工作平台8水平运动及上下运动的幅度和频率。
本试验台架的主要技术参数：
工作平台：
水平位移：200mm；
振幅：0～50mm；
运动速率：0.3次/s。
环境条件：
试验介质：水、3.5％NaCl水溶液；
温度：(20～100)℃，±2℃
相对湿度：40％～90％，±10％
恒应变载荷量程：0～1000kg，±2kg
用上述试验台架对金属材料焊接构件进行动态应力腐蚀试验的基本过程如下：
1、将模拟产品形状的铝合金焊接构件，在特定部位施加恒应变载荷，然后将其固定在试验槽中，同时连接力值传感器。
2、将人造海水介质注入到试验槽中，让人造海水浸没焊接构件一半，盖上密封盖。启动电源总开关，调节温度控制系统到35℃，温度控制系统自动控制温度为35℃±2℃。
3、启动运动控制开关，工作平台开始作恒速水平运动和上下振动，试验过程开始。
4、试验过程中计算机自动记录载荷的变化和湿度，直至试验结束。
5、工作平台上下振动的幅度可调。
Claims (1)
1、金属材料焊接构件动态载荷应力腐蚀试验台架，其特征在于它包括放置试验焊接构件和环境介质的试验槽、压缩弹簧组、工作平台、滑块、压块、底座、连杆、轮盘和电机；所述试验槽固定在工作平台上，工作平台通过穿在金属柱上的压缩弹簧组支撑，平行连接在滑块上，滑块放置在底座台阶面上，并在两侧通过压块导向，滑块下方通过连杆与轮盘连接，轮盘连接在电机传动轴上，电机固定在底座内。
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| CNU2007201883977U Expired - Fee Related CN201107239Y (zh) | 2007-11-29 | 2007-11-29 | 金属材料焊接构件动态载荷应力腐蚀试验台架 |
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|---|---|
| CN (1) | CN201107239Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101169365B (zh) * | 2007-11-29 | 2010-10-13 | 长安汽车（集团）有限责任公司 | 一种金属材料焊接构件动态载荷应力腐蚀试验台架 |
| CN101943644A (zh) * | 2010-06-25 | 2011-01-12 | 钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所 | 一种检测金属耐腐蚀性能用弯曲施力支架及方法 |
| CN105004841A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-10-28 | 上海交通大学 | 湿法腐蚀实验平台 |
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2007
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