CN202330245U - 一种恒载荷应力腐蚀试验机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型带高压釜的恒载荷应力腐蚀试验机，它主要由高压釜部分、加热炉、冷却装置、滑轮起吊装置、拉伸装置等组成。其中拉伸装置的拉杆和高压釜的密封是通过压盖压紧O型高温氟橡胶垫圈来实现的，循环水系统的加入降低了温度对氟橡胶和拉杆之间摩擦力的影响。本实用新型装置采用高弹性的氟橡胶垫圈的机械压缩密封，密封效果好。此外，结构简单，外部载荷很容易传递到高压釜内的试样上，整套设备成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种研究高温高压下恒载荷应力腐蚀试验机，特别是一种带有高压釜及拉伸装置的应力腐蚀试验机，用于研究高温高压下应力与腐蚀介质对材料的耦合影响，并测定材料在高温高压环境下的应力腐蚀门槛应力，以评价材料在高温高压下的服役性能。
背景技术
只有通过恒载荷实验，才能测出材料在高温高压下不发生应力腐蚀的门槛应力。高温高压下的恒载荷实验需要高压釜以及与之相连的拉伸装置，而拉伸装置和高压釜之间的高温动态密封是问题的关键所在。目前国际上通常采用机械密封加磁力密封，此类密封虽然密封效果很好，但是成本过高，而且一旦密封装置出现问题，维修非常困难。到目前为止，国内外还没有既简单又便宜的高温高压恒载荷应力腐蚀试验机。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种简单实用的高温高压恒载荷应力腐蚀恒载荷实验装置，从而可方便地测出高温高压条件下在特定腐蚀环境中的应力腐蚀门槛值。
本实用新型技术方案如下：一种恒载荷应力腐蚀试验机，包括
高压釜、加热炉，其特征在于：还包括拉伸装置，所述拉伸装置的拉杆（12）通过压盖（5）的中心孔和釜体（25）的中心孔直接深入到高压釜内和拉伸试样（9）相连；高弹性氟橡胶O型垫圈（13）插入在高压釜釜盖（24）的凹槽内，压盖（5）机械挤压高弹性氟橡胶O型垫圈（13）实现密封；所述拉伸装置还包括一滑轮起吊装置（21）、外加载荷（20）、钢丝绳（16）、试样夹夹头（23）及销钉（8）；所述外加载荷（20）依次通过钢丝绳（16）、滑轮起吊支架（21）、拉杆（12）、试样夹夹头（23）及销钉（8）传递到拉伸试样（9）上，同时保证钢丝绳（16）、拉杆（12）、釜盖（24）的凹槽、压盖（5）的中心孔及釜体（25）中心孔在同一直线上。
进一步的，还包括一冷却水装置，所述冷却水装置安装在釜盖（24）的凹槽周边，包括进水口（6）及出水口（14），进水口（6）位置偏下，出水口（14）位置偏上。
进一步的，还包括一缓冲装置，所述缓冲装置包括缓冲端支架（3）及缓冲端（4），所述缓冲端支架（3）固定在滑轮起吊支架（19）上。
进一步的，所述压盖（5）的两端安装有两个螺栓和螺母（7），所述螺栓和螺母（7）连接高压釜釜盖（24），通过螺栓和螺母（7）的移动实现压盖（5）对高弹性氟橡胶O型垫圈（13）的机械挤压。
本实用新型的有益效果在于：
（1）拉杆和高压釜之间的密封通过拧紧压盖，压紧高弹性O型氟橡胶垫圈来实现，该高弹性氟橡胶垫O型圈可以根据压盖及釜盖顶端凹槽的形状和大小自行设计，可以自由拆卸和更换，且该橡胶垫圈价格便宜。
（2）本实用新型增加了冷却水装置，由于水冷作用，虽然高压釜内温度很高，但是氟橡胶垫圈和拉杆接触区的温度小于100℃，从而能保证两者之间的密封状态相对稳定。当拉杆微小移动时，氟橡胶垫圈和拉杆之间的摩擦力能保持相对稳定。
（3）本实用新型设计的可移动式缓冲装置，减小了由于试样断裂导致拉杆对滑轮起吊支架的剧烈冲击。
附图说明
图1为带高压釜的恒载荷应力腐蚀试验机结构的示意图。其中1是压力表/爆破阀接口，2是进/出气口, 3是缓冲端支承座，4是缓冲端，5是压盖，6是进水口，7是螺栓和螺母，8是销钉，9是拉伸试样，10.试样夹头支座，11.底座，12.拉杆，13.氟橡胶垫圈，14.出水口，15.测温口，16.钢丝绳，17.可拆卸加热套，18.保温石棉，19滑轮起吊支座，20.砝码，21.滑落起吊支架，22.支撑面，23.试样夹夹头，24.高压釜釜盖，25.高压釜釜体，26是夹头支架。
图2为带高压釜的恒载荷应力腐蚀试验机俯视图。
具体实施方式：
首先在高压釜内加入适量的水，不加试样。密封后检测装置的密封性。若密封良好时，加热至实验所需温度T，依次增加加载砝码重量，直到拉杆缓慢上升，记录所加砝码载荷m1和当前釜内的压强p1该砝码的重力m1g和内部气压对拉杆的向上的推力P1S0之和就是拉杆和O型橡胶垫圈的摩擦力f，即f=m1g+p1s0。
停止加热，打开釜盖（切记不要拧动压盖螺帽）。在高压釜内放入试样和腐蚀介质。拧合釜盖，检测密封性。重新加热至指定温度T。待温度和压力稳定后记录釜内压强p2。试样所受的应力σ和外加载荷m2之间满足方程（1）。
其中σ是作用在试样上的应力，m1是无试样时是拉杆上升所需加的砝码重量，m2是为了使试样上所受应力为σ所需外加的砝码重量，p1为无试样时釜内压强，p2为腐蚀介质中釜内压强，s0为拉杆的横截面积，s为试样的横截面积。
Claims (4)
1.一种恒载荷应力腐蚀试验机，包括高压釜、加热炉，其特征在于：还包括拉伸装置，所述拉伸装置的拉杆（12）通过压盖（5）的中心孔和釜体（25）的中心孔直接深入到高压釜内和拉伸试样（9）相连；高弹性氟橡胶O型垫圈（13）插入在高压釜釜盖（24）的凹槽内，压盖（5）机械挤压高弹性氟橡胶O型垫圈（13）实现密封；所述拉伸装置还包括一滑轮起吊装置（21）、外加载荷（20）、钢丝绳（16）、试样夹夹头（23）及销钉（8）；所述外加载荷（20）依次通过钢丝绳（16）、滑轮起吊支架（21）、拉杆（12）、试样夹夹头（23）及销钉（8）传递到拉伸试样（9）上，同时保证钢丝绳（16）、拉杆（12）、釜盖（24）的凹槽、压盖（5）的中心孔及釜体（25）中心孔在同一直线上。
2. 根据权利要求1所述的一种恒载荷应力腐蚀试验机，其特征在于：还包括一冷却水装置，所述冷却水装置安装在釜盖（24）的凹槽周边，包括进水口（6）及出水口（14），进水口（6）位置偏下，出水口（14）位置偏上。
3.根据权利要求1所述一种恒载荷应力腐蚀试验机，其特征在于：还包括一缓冲装置，所述缓冲装置包括缓冲端支架（3）及缓冲端（4），所述缓冲端支架（3）固定在滑轮起吊支架（19）上。
4.根据权利要求1所述一种恒载荷应力腐蚀试验机，其特征在于：所述压盖（5）的两端安装有两个螺栓和螺母（7），所述螺栓和螺母（7）连接高压釜釜盖（24），通过螺栓和螺母（7）的移动实现压盖（5）对高弹性氟橡胶O型垫圈（13）的机械挤压。
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