一種大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置制造方法
【專利摘要】一種大尺寸試樣在高溫溶液介質中應力腐蝕敏感性的檢測裝置。本發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。應力腐蝕玻璃容器內裝入腐蝕介質、試樣加持夾具、及試樣;冷凝回流管通入冷卻循環水達到冷卻回流效果;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因試樣加載要求和試樣材質而定。結構簡單,操作方便,測量結果準確,易于即時觀察記錄試樣應力腐蝕狀態,同時整個裝置整體尺寸較小,很適合在科研實驗室中推廣使用,在鋼鐵、有色等大規模工業生產、檢測分析等領域也可廣泛應用。
【專利說明】一種大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應力腐蝕試驗裝置,特別涉及一種大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置,可用于高溫條件下材料耐應力腐蝕開裂敏感性的檢測。
技術背景
[0002]應力腐蝕是材料、機械零件或構件在靜應力和腐蝕的共同作用下產生的失效現象。應力腐蝕導致材料的斷裂稱為應力腐蝕斷裂。它常出現于高強度鋁合金和不銹鋼中。應力腐蝕研究是設備防腐和安全可靠性研究的重要領域,應力腐蝕試驗裝置是研究應力腐蝕過程和機理的重要基礎裝置。
[0003]由于應力腐蝕開裂的不可預測性,若試樣發生開裂,要及時確定并記錄宏觀裂紋發生時間、試樣裂紋貫穿時間。為便于即時觀察試樣的腐蝕開裂情況。所以本應力腐蝕裝置用于裝載恒應變試樣夾持固定的裝置采用主體部位為豎直的近圓柱形玻璃容器。當實驗要求在高溫腐蝕介質如沸騰氯化鈉溶液或沸騰氯化鎂溶液中進行時,由于高溫時溶液中水分的蒸發會導致腐蝕介質溶度的改變,勢必會對實驗準確性造成影響,降低了試驗結果的準確度。所以必須合理設計冷凝回流裝置,保證蒸發氣體的冷凝效果,最大限度的減小腐蝕介質的氣化損失。普通玻璃容器口徑較小,只能適用于小尺寸試樣的應力腐蝕敏感性的檢測,為了方便試樣的取放觀察,所述應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系冷凝效果的好壞。對試樣加載的夾具要即能維持對試樣的恒應變加載又要避免因材質的不同造成的電偶腐蝕。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是解決普通應力腐蝕試驗裝置無法放入大尺寸試樣進行應力腐蝕試驗的技術難點,同時方便即時觀察試樣的腐蝕開裂情況,克服高溫腐蝕介質濃度的變化和其他腐蝕類型對試樣應力腐蝕試驗過程和結果的影響,提供了一套大尺寸試樣在高溫腐蝕介質中應力腐蝕敏感性檢測裝置。具有結構簡單,操作方便,測量結果準確可靠等優點。
[0005]本發明是通過下述技術方案實現的:
[0006]一種大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置,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、恒應變試樣加持夾具、圓盤形玻璃支架;玻璃容器放置在不銹鋼電加熱板上方,玻璃容器內放有腐蝕介質、圓盤形玻璃支架、恒應變試樣加持夾具及試樣。玻璃容器、冷凝回流管通過變徑磨口接頭實現密封連接;試樣加持夾具與底座為同材質,放置在圓盤形玻璃支架上方。冷凝回流管通入冷卻循環水達到冷卻回流效果。
[0007]進一步,所述的一種大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置裝置,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]進一步,所述的大尺寸、恒應變試樣加持夾具,其特征在于:大尺寸試樣對應的夾具,夾具設計靈活多變,其尺寸和材質因試樣加載要求和材質而定。
[0009]恒應變試樣加持夾具底部有水平向延伸支板,使夾具能平穩牢固的坐在玻璃支架上,恒應變試樣夾持夾具能同時夾持3個及以上試樣,試樣尺寸為130X 15X 3mm。
[0010]進一步,所述的一種大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置,其特征在于:裝置用玻璃容器均耐高溫,耐溫大于1000°C。
[0011]本發明的有益效果主要體現在:(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,方便對試樣腐蝕開裂情況即時觀察。(3)其中圓形玻璃容器、冷凝回流管通過變徑磨口接頭實現密封連接。密封性良好,有效減少水蒸氣的散發,極大程度維持腐蝕介質溶度的恒定。(4)大尺寸試樣有對應的夾具,夾具設計可靈活多變,其尺寸和材質因試樣加載要求和材質而定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的整體結構示意圖;
[0013]圖中附圖標記為: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、恒應變試樣加持夾具5、圓盤形玻璃支架6。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明做進一步描述。
[0015]參照圖1,一種大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置,包括用于放置應力腐蝕實驗加載試樣的玻璃容器4,所述裝置還包括恒應變試樣夾持夾具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實現密封連接,密封性良好。所述應力腐蝕玻璃容器4放置在不銹鋼電加熱板I上方,所述、恒應變試樣加持夾具5與底座為同材質一體化設計,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,方便對試樣開裂情況即時觀察。所述冷凝管2設有入水口,水流通道和出水口,冷卻區域長度達到50cm,冷卻效果良好。所述冷凝管連接冷卻水循環裝置。所述恒應變試樣加載夾具5設計靈活多變,其尺寸和材質因試樣加載要求和材質而定。
[0017]開始實驗前,首先將配置好的腐蝕溶液盛放在4內,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,冷凝管內通入冷凝水,設置好電加熱板I溫度,打開加熱板開關,待玻璃容器4內溶液溫度達到實驗要求一段時間后,冷凝水停止,取下連接有冷凝管的變徑磨口接頭,將準備好的加載有大尺寸、恒應變試樣夾具5快速放入玻璃容器4中,調整試樣方位,以便于觀察,連接好變徑磨口接頭,冷凝管內通入冷凝水。實驗開始。
[0018]本實施例的裝置適用于大尺寸試樣的高溫應力腐蝕實驗,同樣適用于小尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗。加載方式采用恒應變加載方式,當然,也適用于其他應力加載方式。
【權利要求】
1.一種大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置,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)、恒應變試樣夾持夾具(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,玻璃容器內放有腐蝕介質、圓盤形玻璃支架、恒應變試樣夾持夾具及試樣;玻璃容器(4)、冷凝回流管(2)通過變徑磨口接頭(3)實現密封連接;恒應變試樣夾持夾具(5)與底座為同材質,放置在圓盤形玻璃支架(6)上方。
2.根據權利要求1所述的大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置,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.根據權利要求1所述的大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置,其特征在于:恒應變試樣加持夾具底部有水平向延伸支板,使夾具能平穩牢固的坐在玻璃支架上。
4.根據權利要求1所述的大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置,其特征在于:恒應變試樣夾持夾具能同時夾持3個及以上試樣,試樣尺寸為130X 15X 3mm。
5.根據權利要求1所述的大尺寸試樣高溫應力腐蝕實驗裝置,其特征在于:實驗裝置用玻璃容器能耐高溫,耐溫大于1000°c。
【文檔編號】G01N3/02GK103983507SQ201410174129
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】張雷, 張曉虎, 劉明亮, 薛俊鵬, 路民旭 申請人:北京科技大學