專(zhuān)利名稱(chēng)：一種恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種研究高溫高壓下恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)，特別是一種帶有高壓釜及拉伸裝置的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)，用于研究高溫高壓下應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)對(duì)材料的耦合影響，并測(cè)定材料在高溫高壓環(huán)境下的應(yīng)力腐蝕門(mén)檻應(yīng)力，以評(píng)價(jià)材料在高溫高壓下的服役性能。
背景技術(shù)：
[0002]只有通過(guò)恒載荷實(shí)驗(yàn)，才能測(cè)出材料在高溫高壓下不發(fā)生應(yīng)力腐蝕的門(mén)檻應(yīng)力。 高溫高壓下的恒載荷實(shí)驗(yàn)需要高壓釜以及與之相連的拉伸裝置，而拉伸裝置和高壓釜之間的高溫動(dòng)態(tài)密封是問(wèn)題的關(guān)鍵所在。目前國(guó)際上通常采用機(jī)械密封加磁力密封，此類(lèi)密封雖然密封效果很好，但是成本過(guò)高，而且一旦密封裝置出現(xiàn)問(wèn)題，維修非常困難。到目前為止，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有既簡(jiǎn)單又便宜的高溫高壓恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡(jiǎn)單實(shí)用的高溫高壓恒載荷應(yīng)力腐蝕恒載荷實(shí)驗(yàn)裝置，從而可方便地測(cè)出高溫高壓條件下在特定腐蝕環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕門(mén)檻值。[0004]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下一種恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)，包括[0005]高壓釜、加熱爐，其特征在于還包括拉伸裝置，所述拉伸裝置的拉桿(12)通過(guò)壓蓋(5)的中心孔和釜體(25)的中心孔直接深入到高壓釜內(nèi)和拉伸試樣(9)相連；高彈性氟橡膠0型墊圈(13)插入在高壓釜釜蓋(24)的凹槽內(nèi)，壓蓋(5)機(jī)械擠壓高彈性氟橡膠0 型墊圈(13)實(shí)現(xiàn)密封；所述拉伸裝置還包括一滑輪起吊裝置(21)、外加載荷(20)、鋼絲繩 (16)、試樣夾夾頭(23)及銷(xiāo)釘(8);所述外加載荷(20)依次通過(guò)鋼絲繩(16)、滑輪起吊支架 (21)、拉桿(12 )、試樣夾夾頭(23 )及銷(xiāo)釘(8 )傳遞到拉伸試樣(9 )上，同時(shí)保證鋼絲繩(16 )、 拉桿(12)、釜蓋(24)的凹槽、壓蓋(5)的中心孔及釜體(25)中心孔在同一直線上。[0006]進(jìn)一步的，還包括一冷卻水裝置，所述冷卻水裝置安裝在釜蓋(24)的凹槽周邊，包括進(jìn)水口(6)及出水口(14)，進(jìn)水口(6)位置偏下，出水口(14)位置偏上。[0007]進(jìn)一步的，還包括一緩沖裝置，所述緩沖裝置包括緩沖端支架(3)及緩沖端(4)， 所述緩沖端支架(3)固定在滑輪起吊支架(19)上。[0008]進(jìn)一步的，所述壓蓋(5)的兩端安裝有兩個(gè)螺栓和螺母(7)，所述螺栓和螺母(7) 連接高壓釜釜蓋(24)，通過(guò)螺栓和螺母(7)的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓蓋(5)對(duì)高彈性氟橡膠0型墊圈 (13)的機(jī)械擠壓。[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于[0010](1)拉桿和高壓釜之間的密封通過(guò)擰緊壓蓋，壓緊高彈性0型氟橡膠墊圈來(lái)實(shí)現(xiàn)， 該高彈性氟橡膠墊0型圈可以根據(jù)壓蓋及釜蓋頂端凹槽的形狀和大小自行設(shè)計(jì)，可以自由拆卸和更換，且該橡膠墊圈價(jià)格便宜。[0011](2)本實(shí)用新型增加了冷卻水裝置，由于水冷作用，雖然高壓釜內(nèi)溫度很高，但是氟橡膠墊圈和拉桿接觸區(qū)的溫度小于100°C，從而能保證兩者之間的密封狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)拉桿微小移動(dòng)時(shí)，氟橡膠墊圈和拉桿之間的摩擦力能保持相對(duì)穩(wěn)定。[0012](3)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的可移動(dòng)式緩沖裝置，減小了由于試樣斷裂導(dǎo)致拉桿對(duì)滑輪起吊支架的劇烈沖擊。


[0013]圖1為帶高壓釜的恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)的示意圖。其中1是壓力表/爆破閥接口，2是進(jìn)/出氣口，3是緩沖端支承座，4是緩沖端，5是壓蓋，6是進(jìn)水口，7是螺栓和螺母，8是銷(xiāo)釘，9是拉伸試樣，10.試樣夾頭支座，11.底座，12.拉桿，13.氟橡膠墊圈， 14.出水口，15.測(cè)溫口，16.鋼絲繩，17.可拆卸加熱套，18.保溫石棉，19滑輪起吊支座， 20.砝碼，21.滑落起吊支架，22.支撐面，23.試樣夾夾頭，24.高壓釜釜蓋，25.高壓釜釜體，26是夾頭支架。[0014]圖2為帶高壓釜的恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)俯視圖。[0015]具體實(shí)施方式
[0016]首先在高壓釜內(nèi)加入適量的水，不加試樣。密封后檢測(cè)裝置的密封性。若密封良好時(shí)，加熱至實(shí)驗(yàn)所需溫度T，依次增加加載砝碼重量，直到拉桿緩慢上升，記錄所加砝碼載荷Hi1和當(dāng)前釜內(nèi)的壓強(qiáng)P1該砝碼的重力mlg和內(nèi)部氣壓對(duì)拉桿的向上的推力Pjtl之和就是拉桿和0型橡膠墊圈的摩擦力f，即fzi^g+pp。。[0017]停止加熱，打開(kāi)釜蓋(切記不要擰動(dòng)壓蓋螺帽)。在高壓釜內(nèi)放入試樣和腐蝕介質(zhì)。 擰合釜蓋，檢測(cè)密封性。重新加熱至指定溫度T。待溫度和壓力穩(wěn)定后記錄釜內(nèi)壓強(qiáng)p2。試樣所受的應(yīng)力σ和外加載荷m2之間滿足方程(1)。[0018][0019] 其中σ是作用在試樣上的應(yīng)力，Hi1是無(wú)試樣時(shí)是拉桿上升所需加的砝碼重量，m2 是為了使試樣上所受應(yīng)力為O所需外加的砝碼重量，P1為無(wú)試樣時(shí)釜內(nèi)壓強(qiáng)，P2為腐蝕介質(zhì)中釜內(nèi)壓強(qiáng)，S0為拉桿的橫截面積，S為試樣的橫截面積。
權(quán)利要求1.一種恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)，包括高壓釜、加熱爐，其特征在于還包括拉伸裝置， 所述拉伸裝置的拉桿(12)通過(guò)壓蓋(5)的中心孔和釜體(25)的中心孔直接深入到高壓釜內(nèi)和拉伸試樣(9)相連；高彈性氟橡膠0型墊圈(13)插入在高壓釜釜蓋(24)的凹槽內(nèi)，壓蓋(5)機(jī)械擠壓高彈性氟橡膠0型墊圈(13)實(shí)現(xiàn)密封；所述拉伸裝置還包括一滑輪起吊裝置(21)、外加載荷(20)、鋼絲繩(16)、試樣夾夾頭(23)及銷(xiāo)釘(8)；所述外加載荷(20)依次通過(guò)鋼絲繩(16)、滑輪起吊支架(21)、拉桿(12)、試樣夾夾頭(23)及銷(xiāo)釘(8)傳遞到拉伸試樣(9)上，同時(shí)保證鋼絲繩(16)、拉桿(12)、釜蓋(24)的凹槽、壓蓋(5)的中心孔及釜體 (25)中心孔在同一直線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)，其特征在于還包括一冷卻水裝置，所述冷卻水裝置安裝在釜蓋(24)的凹槽周邊，包括進(jìn)水口(6)及出水口(14)，進(jìn)水口(6)位置偏下，出水口(14)位置偏上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)，其特征在于還包括一緩沖裝置， 所述緩沖裝置包括緩沖端支架(3)及緩沖端(4)，所述緩沖端支架(3)固定在滑輪起吊支架 (19)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述壓蓋(5)的兩端安裝有兩個(gè)螺栓和螺母(7)，所述螺栓和螺母(7)連接高壓釜釜蓋(24)，通過(guò)螺栓和螺母(7)的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓蓋(5)對(duì)高彈性氟橡膠0型墊圈(13)的機(jī)械擠壓。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型帶高壓釜的恒載荷應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)，它主要由高壓釜部分、加熱爐、冷卻裝置、滑輪起吊裝置、拉伸裝置等組成。其中拉伸裝置的拉桿和高壓釜的密封是通過(guò)壓蓋壓緊O型高溫氟橡膠墊圈來(lái)實(shí)現(xiàn)的，循環(huán)水系統(tǒng)的加入降低了溫度對(duì)氟橡膠和拉桿之間摩擦力的影響。本實(shí)用新型裝置采用高彈性的氟橡膠墊圈的機(jī)械壓縮密封，密封效果好。此外，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部載荷很容易傳遞到高壓釜內(nèi)的試樣上，整套設(shè)備成本低廉。
文檔編號(hào)G01N17/00GK202330245SQ20112046832
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者喬利杰, 常磊, 肖高峰, 褚武揚(yáng) 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)