CN214472657U - 一种金属性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属性能测试装置，包括：测试反应釜和拉应力测试夹具；拉应力测试夹具包括夹具主体、牵拉机构和转接头，夹具主体固定在测试反应釜内；牵拉机构设置在夹具主体的顶部，其的移动部件贯穿夹具主体的顶壁进入试样装配腔；转接头的一端与移动部件的穿入端连接，将试样的两端分别连接在试样连接结构一和试样连接结构二上，牵拉机构的活动边部件连接状结构的牵拉部件连接结构，通过调节牵拉机构的活动部件，给转接头施加向上的力，并作用在试样上，使试样产生相应的拉应力，并通过向测试反应釜内填充腐蚀性气体或液体，使试样处于腐蚀性环境中，测试试样在不同应力状态下的实验数据，测试难度降低，测试效果更为精准。

Description

一种金属性能测试装置

技术领域

本实用新型涉及金属性能测试领域，更具体的说是涉及一种在拉应力作用下钢材腐蚀性能测试装置。

背景技术

随着社会的进步与发展，钢材已成为当代最主要的建筑材料。钢材的用量之多，社会与经济意义之大，是人所共知的。应力腐蚀是指金属材料在拉应力和特定的环境中发生的腐蚀行为，应力腐蚀会造成金属材料在低应力条件下的突发性断裂，将导致巨大的经济损失，普通的钢材具有抗拉强度低、韧性差、易开裂等缺点，在实际工程中，往往导致结构劣化甚至不能使用。

常用的应力腐蚀试验方法有三种：恒应变、恒载荷和慢应变速率拉伸。由于恒应变可模拟与服役失效有关的应力，因此恒应变是使用最广泛的一类试验。目前公开的恒应力试验方法主要依靠预制裂纹的方法缩减试验周期，但预制裂纹对试样的加工要求较高，大大增加了试验难度；而且目前公开的恒应变试验装置中，无法一次性对多种材料在不同拉应力作用下进行腐蚀实验；此外，目前公开的恒应变试验装置中，试验条件为常温常压，无法准确模拟现场服役工况。

因此，如何提供一种结构简单、操作方便的检测装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种金属性能测试装置，以至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种金属性能测试装置，包括：测试反应釜和拉应力测试夹具；

所述拉应力测试夹具包括夹具主体、牵拉机构和转接头，所述夹具主体固定在所述测试反应釜内，其内部设有试样装配腔；所述牵拉机构设置在所述夹具主体的顶部，其的移动部件贯穿所述夹具主体的顶壁进入所述试样装配腔；所述转接头的两端分别对应设置牵拉部件连接结构和试样连接结构一，所述牵拉部件连接结构与所述移动部件的穿入端连接，所述夹具主体的内壁与所述试样连接结构一对应的位置设置试样连接结构二。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种金属性能测试装置，将试样的两端分别连接在试样连接结构一和试样连接结构二，牵拉机构的活动边部件连接状结构的牵拉部件连接结构，通过调节牵拉机构的活动部件，给转接头施加向上的力，并作用在试样上，使试样产生相应的拉应力，并通过向测试反应釜内填充腐蚀性气体或液体，使试样处于腐蚀性环境中，测试试样在不同应力状态下的实验数据，测试难度降低，测试效果更为精准。

优选的，在上述的一种金属性能测试装置中，所述测试反应釜包括反应釜本体和釜盖，所述反应釜本体的内壁的顶部设置限位凹槽，所述釜盖的底部设置与所述限位凹槽对应的限位凸起，所述限位凸起的侧壁设置密封圈；

所述釜盖可拆卸扣合在所述反应釜本体上；此方案中的测试反应釜为拼接结构，可在实验前前夹具主体和式样安装完毕，注入腐蚀性液体，并进行密封，保证结果的准确性，同时便于实验的重复操作。

优选的，在上述的一种金属性能测试装置中，还包括进气管和出气管，所述进气管自所述反应釜本体的底部穿入试样装配腔内，所述出气管自所述釜盖的顶部穿入试样装配腔内；此方案能够在反应釜本体密封后进行腐蚀性气体的填充，营造腐蚀性环境，污染小，安全性高。

优选的，在上述的一种金属性能测试装置中，所述反应釜本体的底部设置夹具卡座，所述夹具卡座的顶部开有夹具卡槽，所述夹具主体固嵌在所述夹具卡槽内。

优选的，在上述的一种金属性能测试装置中，牵拉机构设有多组，每组所述牵拉机构均对应有转接头；

所述牵拉机构包括螺栓、螺母和垫片；

所述牵拉部件连接结构、所述试样连接结构一和所述试样连接结构二均为螺纹孔结构；

所述螺栓的旋合端穿入所述夹具主体内，所述螺母旋合在所述螺栓上，处于螺栓头与所述夹具主体的顶板之间，所述垫片套设在所述螺栓上，处于螺母与所述夹具主体的顶板之间；所述转接头的所述牵拉部件连接结构旋接在所述螺栓上，试样的两端分别旋接在所述试样连接结构一和所述试样连接结构二上，且旋至螺纹终止线处；此方案能够同时对多个试样进行不同的应力实验，得出多组数据，提升实验效率，且均是在相同环境中完成，降低数据的误差，形成数据对比，使测试结果更为精准。

优选的，在上述的一种金属性能测试装置中，所述螺母与所述牵拉部件连接结构的螺纹旋向相反；所述牵拉部件连接结构与所述试样连接结构一的螺纹旋向相反；所述试样连接结构一与所述试样连接结构二的旋向相同。

优选的，在上述的一种金属性能测试装置中，牵拉机构设有多组，每组所述牵拉机构均对应有转接头；

所述牵拉机构为电动推杆结构；所述电动推杆结构垂直固定值在所述夹具主体的顶部，其伸缩杆与所述牵拉部件连接结构固定；

所述试样连接结构一和所述试样连接结构二均为螺纹孔结构；

试样的两端分别旋接在所述试样连接结构一和所述试样连接结构二上。

优选的，在上述的一种金属性能测试装置中，所述试样的中部设置应变片。

优选的，在上述的一种金属性能测试装置中，在靠近所述试样的两个旋合端、所述转接头和所述夹具主体靠近所述试样的旋合端的位置均涂有防腐蚀涂层，此方案能够防止所述试样连接结构一和所述试样连接结构二在实验过程中受到侵蚀，延长使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中测试反应釜的结构示意图；

图3为本实用新型中拉应力测试夹具的结构示意图；

图4为图3中A处的放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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实用新型中的具体含义。

实例1

请参阅附图1-4，为本使用新型的一种金属性能测试装置，包括：测试反应釜1和拉应力测试夹具2；

拉应力测试夹具2包括夹具主体20、牵拉机构21和转接头22，夹具主体20固定在测试反应釜1内，其内部设有试样装配腔；牵拉机构21设置在夹具主体20的顶部，其的移动部件贯穿夹具主体20的顶壁进入试样装配腔；转接头22的两端分别对应设置牵拉部件连接结构和试样连接结构一，牵拉部件连接结构与移动部件的穿入端连接，夹具主体20的内壁与试样连接结构一对应的位置设置试样连接结构二。

为了进一步优化上述技术方案，测试反应釜1包括反应釜本体10和釜盖11，反应釜本体10的内壁的顶部设置限位凹槽，釜盖11的底部设置与限位凹槽对应的限位凸起，限位凸起的侧壁设置密封圈12；

釜盖11可拆卸扣合在反应釜本体10上。

为了进一步优化上述技术方案，还包括进气管13和出气管14，进气管13自反应釜本体10的底部穿入试样装配腔内，出气管14自釜盖11的顶部穿入试样装配腔内。

具体的，进气管13和出气管14上均设有阀门。

具体的，测试反应釜1的内壁靠近顶部的位置设置压力传感器。

为了进一步优化上述技术方案，反应釜本体10的底部设置夹具卡座15，夹具卡座15的顶部开有夹具卡槽，夹具主体20固嵌在夹具卡槽内。

为了进一步优化上述技术方案，牵拉机构21设有三组，每组牵拉机构21均对应有转接头22；

牵拉机构21包括螺栓210、螺母211和垫片212；

牵拉部件连接结构、试样连接结构一和试样连接结构二均为螺纹孔结构；

螺栓210的旋合端穿入夹具主体20内，螺母211旋合在螺栓210上，处于螺栓210头与夹具主体20的顶板之间，垫片212套设在螺栓210上，处于螺母211与夹具主体20的顶板之间；转接头22的牵拉部件连接结构旋接在螺栓210上，试样3的两端分别旋接在试样连接结构一和试样连接结构二上，且旋至螺纹终止线处。

具体的，夹具主体为方形环状结构，其顶版上开有与螺栓210对应的多个通孔，每个螺栓210均从通孔穿入其内部。

为了进一步优化上述技术方案，螺母211与牵拉部件连接结构的螺纹旋向相反；牵拉部件连接结构与试样连接结构一的螺纹旋向相反；试样连接结构一与试样连接结构二的旋向相同。

为了进一步优化上述技术方案，试样3的中部设置应变片4。

为了进一步优化上述技术方案，在靠近试样3的两个旋合端、转接头22和夹具主体20靠近试样3的旋合端的位置均涂有防腐蚀涂层5。

实例2

一种金属性能测试装置，包括：测试反应釜1和拉应力测试夹具2；

拉应力测试夹具2包括夹具主体20、牵拉机构21和转接头22，夹具主体20固定在测试反应釜1内，其内部设有试样装配腔；牵拉机构21设置在夹具主体20的顶部，其的移动部件贯穿夹具主体20的顶壁进入试样装配腔；转接头22的两端分别对应设置牵拉部件连接结构和试样连接结构一，牵拉部件连接结构与移动部件的穿入端连接，夹具主体20的内壁与试样连接结构一对应的位置设置试样连接结构二。

为了进一步优化上述技术方案，测试反应釜1包括反应釜本体10和釜盖11，反应釜本体10的内壁的顶部设置限位凹槽，釜盖11的底部设置与限位凹槽对应的限位凸起，限位凸起的侧壁设置密封圈12；

釜盖11可拆卸扣合在反应釜本体10上。

为了进一步优化上述技术方案，还包括进气管13和出气管14，进气管13自反应釜本体10的底部穿入试样装配腔内，出气管14自釜盖11的顶部穿入试样装配腔内。

具体的，进气管13和出气管14上均设有阀门。

具体的，测试反应釜1的内壁靠近顶部的位置设置压力传感器。

为了进一步优化上述技术方案，反应釜本体10的底部设置夹具卡座15，夹具卡座15的顶部开有夹具卡槽，夹具主体20固嵌在夹具卡槽内。

为了进一步优化上述技术方案，牵拉机构21设有多组，每组牵拉机构21均对应有转接头22；

牵拉机构21为电动推杆结构；电动推杆结构垂直固定值在夹具主体20的顶部，其伸缩杆与牵拉部件连接结构固定；

试样连接结构一和试样连接结构二均为螺纹孔结构；

试样3的两端分别旋接在试样连接结构一和试样连接结构二上。

具体的，夹具主体为方形环状结构，其顶版上开有与螺栓210对应的多个通孔，每个电动推杆结构的伸缩杆均从通孔穿入其内部。

为了进一步优化上述技术方案，试样3的中部设置应变片4。

为了进一步优化上述技术方案，在靠近试样3的两个旋合端、转接头22和夹具主体20靠近试样3的旋合端的位置均涂有防腐蚀涂层5。

具体的，在上述实例1和实例2中，反应釜本体10和釜盖11通过螺栓结构固定。

具体的，参照实例1，本实用新型的使用方法和原理为：

步骤一：选取合适数量的试样3，且每个试样3的一端与对应的转接头22的试样连接结构一旋接至锁紧状态；

步骤二：将旋接头2的另一端与夹具主体20内对应位置的试样连接结构二旋接；

步骤三：选择与试样3数量匹配的牵拉机构21，将螺母211分别旋接在对应的螺栓210上，并套设垫片212，将螺栓210的端部沿夹具主体20顶部的通孔插入，并贯穿其顶板进入其内部；

步骤四：分别在每个试样3的中部贴上应变片4，将每个螺母211和垫片212抵接在夹具主体20的顶板上，旋转螺栓210，直至螺栓210与转接头2的牵拉部件连接结构对位旋接，然后通过转动螺母为每个试样3施加不同的拉力，通过外接应变仪读取施加拉力大小，到达试验要求数值后停止转动螺母；

步骤五：将绝缘层5紧密包裹每个式样3的两端、试样3与转接头22和夹具主体20的连接处以及螺纹裸露位置；

步骤六：将夹具卡座15放置在反应釜本体10底部，将安装有试样3的夹具主体20固嵌在夹具卡座15上；

步骤七：若试验腐蚀介质中含有液体，则加入腐蚀介质溶液；

步骤八：将安装有密封圈12的釜盖11扣接在反应釜本体10上，并通过螺栓结构固定；

步骤九：若试验腐蚀介质中含有气体，通过进气管13，向试样装配腔内冲入腐蚀介质气体，并将压力调节至实验要求压力。

步骤十：试验结束后，分别将多个试样3取下，分别每个对试样3进行裂纹检测、表面腐蚀形貌分析、腐蚀产物分析和其他力学性能分析，得到多组实验数据。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种金属性能测试装置，其特征在于，包括：测试反应釜(1)和拉应力测试夹具(2)；

所述拉应力测试夹具(2)包括夹具主体(20)、牵拉机构(21)和转接头(22)，所述夹具主体(20)固定在所述测试反应釜(1)内，其内部设有试样装配腔；所述牵拉机构(21)设置在所述夹具主体(20)的顶部，其的移动部件贯穿所述夹具主体(20)的顶壁进入所述试样装配腔；所述转接头(22)的两端分别对应设置牵拉部件连接结构和试样连接结构一，所述牵拉部件连接结构与所述移动部件的穿入端连接，所述夹具主体(20)的内壁与所述试样连接结构一对应的位置设置试样连接结构二。

2.根据权利要求1所述的一种金属性能测试装置，其特征在于，所述测试反应釜(1)包括反应釜本体(10)和釜盖(11)，所述反应釜本体(10)的内壁的顶部设置限位凹槽，所述釜盖(11)的底部设置与所述限位凹槽对应的限位凸起，所述限位凸起的侧壁设置密封圈(12)；

所述釜盖(11)可拆卸扣合在所述反应釜本体(10)上。

3.根据权利要求2所述的一种金属性能测试装置，其特征在于，还包括进气管(13)和出气管(14)，所述进气管(13)自所述反应釜本体(10)的底部穿入试样装配腔内，所述出气管(14)自所述釜盖(11)的顶部穿入试样装配腔内。

4.根据权利要求3所述的一种金属性能测试装置，其特征在于，所述反应釜本体(10)的底部设置夹具卡座(15)，所述夹具卡座(15)的顶部开有夹具卡槽，所述夹具主体(20)固嵌在所述夹具卡槽内。

5.根据权利要求4所述的一种金属性能测试装置，其特征在于，牵拉机构(21)设有多组，每组所述牵拉机构(21)均对应有转接头(22)；

所述牵拉机构(21)包括螺栓(210)、螺母(211)和垫片(212)；

所述牵拉部件连接结构、所述试样连接结构一和所述试样连接结构二均为螺纹孔结构；

所述螺栓(210)的旋合端穿入所述夹具主体(20)内，所述螺母(211)旋合在所述螺栓(210)上，处于螺栓(210)头与所述夹具主体(20)的顶板之间，所述垫片(212)套设在所述螺栓(210)上，处于螺母(211)与所述夹具主体(20)的顶板之间；所述转接头(22)的所述牵拉部件连接结构旋接在所述螺栓(210)上，试样(3)的两端分别旋接在所述试样连接结构一和所述试样连接结构二上，且旋至螺纹终止线处。

6.根据权利要求5所述的一种金属性能测试装置，其特征在于，所述螺母(211)与所述牵拉部件连接结构的螺纹旋向相反；所述牵拉部件连接结构与所述试样连接结构一的螺纹旋向相反；所述试样连接结构一与所述试样连接结构二的旋向相同。

7.根据权利要求6所述的一种金属性能测试装置，其特征在于，牵拉机构(21)设有多组，每组所述牵拉机构(21)均对应有转接头(22)；

所述牵拉机构(21)为电动推杆结构；所述电动推杆结构垂直固定值在所述夹具主体(20)的顶部，其伸缩杆与所述牵拉部件连接结构固定；

所述试样连接结构一和所述试样连接结构二均为螺纹孔结构；

试样(3)的两端分别旋接在所述试样连接结构一和所述试样连接结构二上。

8.根据权利要求7所述的一种金属性能测试装置，其特征在于，所述试样(3)的中部设置应变片(4)。

9.根据权利要求8所述的一种金属性能测试装置，其特征在于，在靠近所述试样(3)的两个旋合端、所述转接头(22)和所述夹具主体(20)靠近所述试样(3)的旋合端的位置均涂有防腐蚀涂层(5)。

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