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一種大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】一種大尺寸試樣在高溫溶液介質(zhì)中應(yīng)力腐蝕敏感性的檢測(cè)裝置。本發(fā)明包括不銹鋼電加熱板、冷凝回流管、變徑磨口接頭、玻璃容器、試樣夾持夾具、圓盤形玻璃支架。應(yīng)力腐蝕玻璃容器內(nèi)裝入腐蝕介質(zhì)、試樣加持夾具、及試樣；冷凝回流管通入冷卻循環(huán)水達(dá)到冷卻回流效果；玻璃容器上端通過變徑磨口玻璃接頭與冷凝回流管下端連通；玻璃容器耐1000℃高溫；大尺寸試樣夾持夾具尺寸和材質(zhì)因試樣加載要求和試樣材質(zhì)而定。結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，易于即時(shí)觀察記錄試樣應(yīng)力腐蝕狀態(tài)，同時(shí)整個(gè)裝置整體尺寸較小，很適合在科研實(shí)驗(yàn)室中推廣使用，在鋼鐵、有色等大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)、檢測(cè)分析等領(lǐng)域也可廣泛應(yīng)用。
【專利說明】一種大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)裝置，特別涉及一種大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，可用于高溫條件下材料耐應(yīng)力腐蝕開裂敏感性的檢測(cè)。
技術(shù)背景
[0002]應(yīng)力腐蝕是材料、機(jī)械零件或構(gòu)件在靜應(yīng)力和腐蝕的共同作用下產(chǎn)生的失效現(xiàn)象。應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致材料的斷裂稱為應(yīng)力腐蝕斷裂。它常出現(xiàn)于高強(qiáng)度鋁合金和不銹鋼中。應(yīng)力腐蝕研究是設(shè)備防腐和安全可靠性研究的重要領(lǐng)域，應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)裝置是研究應(yīng)力腐蝕過程和機(jī)理的重要基礎(chǔ)裝置。
[0003]由于應(yīng)力腐蝕開裂的不可預(yù)測(cè)性，若試樣發(fā)生開裂，要及時(shí)確定并記錄宏觀裂紋發(fā)生時(shí)間、試樣裂紋貫穿時(shí)間。為便于即時(shí)觀察試樣的腐蝕開裂情況。所以本應(yīng)力腐蝕裝置用于裝載恒應(yīng)變?cè)嚇訆A持固定的裝置采用主體部位為豎直的近圓柱形玻璃容器。當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求在高溫腐蝕介質(zhì)如沸騰氯化鈉溶液或沸騰氯化鎂溶液中進(jìn)行時(shí)，由于高溫時(shí)溶液中水分的蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致腐蝕介質(zhì)溶度的改變，勢(shì)必會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性造成影響，降低了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。所以必須合理設(shè)計(jì)冷凝回流裝置，保證蒸發(fā)氣體的冷凝效果，最大限度的減小腐蝕介質(zhì)的氣化損失。普通玻璃容器口徑較小，只能適用于小尺寸試樣的應(yīng)力腐蝕敏感性的檢測(cè)，為了方便試樣的取放觀察，所述應(yīng)力腐蝕玻璃容器采用大口徑玻璃容器，而一般的冷凝回流管將無法直接匹配，冷凝回流管和玻璃容器的連接與密封將直接關(guān)系冷凝效果的好壞。對(duì)試樣加載的夾具要即能維持對(duì)試樣的恒應(yīng)變加載又要避免因材質(zhì)的不同造成的電偶腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是解決普通應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)裝置無法放入大尺寸試樣進(jìn)行應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)的技術(shù)難點(diǎn)，同時(shí)方便即時(shí)觀察試樣的腐蝕開裂情況，克服高溫腐蝕介質(zhì)濃度的變化和其他腐蝕類型對(duì)試樣應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)過程和結(jié)果的影響，提供了一套大尺寸試樣在高溫腐蝕介質(zhì)中應(yīng)力腐蝕敏感性檢測(cè)裝置。具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括不銹鋼電加熱板、冷凝回流管、變徑磨口接頭、玻璃容器、恒應(yīng)變?cè)嚇蛹映謯A具、圓盤形玻璃支架；玻璃容器放置在不銹鋼電加熱板上方，玻璃容器內(nèi)放有腐蝕介質(zhì)、圓盤形玻璃支架、恒應(yīng)變?cè)嚇蛹映謯A具及試樣。玻璃容器、冷凝回流管通過變徑磨口接頭實(shí)現(xiàn)密封連接；試樣加持夾具與底座為同材質(zhì)，放置在圓盤形玻璃支架上方。冷凝回流管通入冷卻循環(huán)水達(dá)到冷卻回流效果。
[0007]進(jìn)一步，所述的一種大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置裝置，其特征在于:其中玻璃容器為近圓柱形，玻璃容器上端通過變徑磨口玻璃接頭與冷凝回流管下端連通。
[0008]進(jìn)一步，所述的大尺寸、恒應(yīng)變?cè)嚇蛹映謯A具，其特征在于:大尺寸試樣對(duì)應(yīng)的夾具，夾具設(shè)計(jì)靈活多變，其尺寸和材質(zhì)因試樣加載要求和材質(zhì)而定。
[0009]恒應(yīng)變?cè)嚇蛹映謯A具底部有水平向延伸支板，使夾具能平穩(wěn)牢固的坐在玻璃支架上，恒應(yīng)變?cè)嚇訆A持夾具能同時(shí)夾持3個(gè)及以上試樣，試樣尺寸為130X 15X 3mm。
[0010]進(jìn)一步，所述的一種大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:裝置用玻璃容器均耐高溫，耐溫大于1000°C。
[0011]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:(I)所選取玻璃容器耐高溫1000°C; (2)玻璃容器口徑大，便于大尺寸試樣的取放，主體部位為直壁，方便對(duì)試樣腐蝕開裂情況即時(shí)觀察。(3)其中圓形玻璃容器、冷凝回流管通過變徑磨口接頭實(shí)現(xiàn)密封連接。密封性良好，有效減少水蒸氣的散發(fā)，極大程度維持腐蝕介質(zhì)溶度的恒定。(4)大尺寸試樣有對(duì)應(yīng)的夾具，夾具設(shè)計(jì)可靈活多變，其尺寸和材質(zhì)因試樣加載要求和材質(zhì)而定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中附圖標(biāo)記為:不銹鋼電加熱板1、冷凝回流管2、變徑磨口接頭3、玻璃容器4、恒應(yīng)變?cè)嚇蛹映謯A具5、圓盤形玻璃支架6。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0015]參照?qǐng)D1，一種大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，包括用于放置應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)加載試樣的玻璃容器4，所述裝置還包括恒應(yīng)變?cè)嚇訆A持夾具5，冷凝回流裝置2，變徑磨口接頭3，所述圓柱形玻璃容器4、冷凝回流管2通過變徑磨口接頭3實(shí)現(xiàn)密封連接，密封性良好。所述應(yīng)力腐蝕玻璃容器4放置在不銹鋼電加熱板I上方，所述、恒應(yīng)變?cè)嚇蛹映謯A具5與底座為同材質(zhì)一體化設(shè)計(jì)，放置在圓盤形玻璃支架6上方。
[0016]所述圓柱形玻璃容器4，采用大口徑玻璃容器，便于大尺寸試樣的取放，主體部位為直壁，方便對(duì)試樣開裂情況即時(shí)觀察。所述冷凝管2設(shè)有入水口，水流通道和出水口，冷卻區(qū)域長度達(dá)到50cm，冷卻效果良好。所述冷凝管連接冷卻水循環(huán)裝置。所述恒應(yīng)變?cè)嚇蛹虞d夾具5設(shè)計(jì)靈活多變，其尺寸和材質(zhì)因試樣加載要求和材質(zhì)而定。
[0017]開始實(shí)驗(yàn)前，首先將配置好的腐蝕溶液盛放在4內(nèi)，圓盤形玻璃支架6放置于玻璃容器4的底部，用連接著冷凝回流管2的變徑磨口接頭3塞入容器4中，冷凝管內(nèi)通入冷凝水，設(shè)置好電加熱板I溫度，打開加熱板開關(guān)，待玻璃容器4內(nèi)溶液溫度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求一段時(shí)間后，冷凝水停止，取下連接有冷凝管的變徑磨口接頭，將準(zhǔn)備好的加載有大尺寸、恒應(yīng)變?cè)嚇訆A具5快速放入玻璃容器4中，調(diào)整試樣方位，以便于觀察，連接好變徑磨口接頭，冷凝管內(nèi)通入冷凝水。實(shí)驗(yàn)開始。
[0018]本實(shí)施例的裝置適用于大尺寸試樣的高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)，同樣適用于小尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)。加載方式采用恒應(yīng)變加載方式，當(dāng)然，也適用于其他應(yīng)力加載方式。
【權(quán)利要求】
1.一種大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括不銹鋼電加熱板(I)、冷凝回流管(2)、變徑磨口接頭(3)、玻璃容器(4)、恒應(yīng)變?cè)嚇訆A持夾具(5)、圓盤形玻璃支架(6);玻璃容器(4)放置在不銹鋼電加熱板(I)上方，玻璃容器內(nèi)放有腐蝕介質(zhì)、圓盤形玻璃支架、恒應(yīng)變?cè)嚇訆A持夾具及試樣；玻璃容器(4)、冷凝回流管(2)通過變徑磨口接頭(3)實(shí)現(xiàn)密封連接；恒應(yīng)變?cè)嚇訆A持夾具(5)與底座為同材質(zhì)，放置在圓盤形玻璃支架(6)上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:其中玻璃容器為圓柱形，玻璃容器上端通過變徑磨口玻璃接頭與冷凝回流管下端連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:恒應(yīng)變?cè)嚇蛹映謯A具底部有水平向延伸支板，使夾具能平穩(wěn)牢固的坐在玻璃支架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:恒應(yīng)變?cè)嚇訆A持夾具能同時(shí)夾持3個(gè)及以上試樣，試樣尺寸為130X 15X 3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸試樣高溫應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:實(shí)驗(yàn)裝置用玻璃容器能耐高溫，耐溫大于1000°c。
【文檔編號(hào)】G01N3/02GK103983507SQ201410174129
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】張雷, 張曉虎, 劉明亮, 薛俊鵬, 路民旭 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)