本發(fā)明涉及一種用于腐蝕裂紋擴(kuò)展性能測(cè)試的環(huán)境模擬裝置，屬于試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

工程材料與結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中，都承受著交變載荷，會(huì)發(fā)生疲勞破壞，為保障其安全性，需要測(cè)試其疲勞性能，經(jīng)多年技術(shù)發(fā)展，業(yè)已形成完善的疲勞性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)；工程材料與結(jié)構(gòu)也常常在腐蝕環(huán)境下服役使用，如在沿?；蚝Ｉ檄h(huán)境服役的飛機(jī)、船舶等長(zhǎng)時(shí)間受到海水和鹽霧的腐蝕，因此，必須測(cè)定其腐蝕裂紋擴(kuò)展性能，用于評(píng)估其腐蝕裂紋擴(kuò)展壽命。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)公開(kāi)的用于腐蝕裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)的腐蝕裝置，普遍存在腐蝕液易泄漏、試驗(yàn)件裝卸困難、腐蝕液面難于在腐蝕裝置中保持穩(wěn)定等缺點(diǎn)。為克服傳統(tǒng)腐蝕裝置的缺點(diǎn)，發(fā)明一種用于腐蝕裂紋擴(kuò)展疲勞性能測(cè)試的環(huán)境模擬裝置，由溶液箱、溶液循環(huán)泵、方桶形透明介質(zhì)盒、流量控制閥、過(guò)濾器和試樣等組成，通過(guò)各個(gè)子系統(tǒng)的合理而精巧配合和連接，簡(jiǎn)便、實(shí)用、精確地模擬了裂紋擴(kuò)展性能試驗(yàn)的腐蝕環(huán)境，為腐蝕裂紋擴(kuò)展性能測(cè)試提供技術(shù)支持和手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1、目的：本發(fā)明的目的在于提供一種用于腐蝕裂紋擴(kuò)展性能測(cè)試的環(huán)境模擬裝置，用于腐蝕環(huán)境下的疲勞裂紋擴(kuò)展性能測(cè)試。

2、技術(shù)方案：一種用于腐蝕裂紋擴(kuò)展性能測(cè)試的環(huán)境模擬裝置，其特征在于：由溶液箱、溶液循環(huán)泵、方桶形透明介質(zhì)盒、流量控制閥、過(guò)濾器和試樣等組成。它們之間的連接關(guān)系為：方桶形透明介質(zhì)盒通過(guò)頂、底部的橡膠塞固定安裝在裂紋擴(kuò)展性能測(cè)試的寬板試樣上，試樣的試驗(yàn)部位在試驗(yàn)過(guò)程中浸泡于腐蝕液；其進(jìn)、出水口通過(guò)塑料導(dǎo)管分別連接腐蝕溶液循環(huán)泵和流量控制閥；溶液循環(huán)泵與溶液箱相連接，向方桶形透明介質(zhì)盒輸送溶液箱中的腐蝕液；流量控制閥安裝在介質(zhì)盒出水口處的塑料導(dǎo)管上，控制介質(zhì)盒內(nèi)的腐蝕液面高度；過(guò)濾器與流量控制閥連接，過(guò)濾試樣的腐蝕產(chǎn)物，并將過(guò)濾的腐蝕液送回溶液箱，實(shí)現(xiàn)腐蝕溶液循環(huán)。

所述的溶液箱是桶式容器，裝有進(jìn)出口，其內(nèi)盛放足夠的腐蝕溶液，保證試驗(yàn)使用。

所述的溶液循環(huán)泵用于向方桶形透明介質(zhì)盒輸送溶液箱中的腐蝕液，保證試樣的試驗(yàn)部位在試驗(yàn)過(guò)程中浸泡于腐蝕液。

所述的方桶形透明介質(zhì)盒是透明有機(jī)玻璃制成的方桶形容器。試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)頂、底部的橡膠塞，方桶形透明介質(zhì)盒固定安裝在裂紋擴(kuò)展的寬板試樣上，與其他形狀容器相比，安裝簡(jiǎn)便，易保持平衡和穩(wěn)定。透明有機(jī)玻璃桶壁有利于清晰觀測(cè)裂紋擴(kuò)展?fàn)顩r。方桶形透明介質(zhì)盒左、右兩側(cè)配有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口通過(guò)塑料導(dǎo)管連接溶液循環(huán)泵，向介質(zhì)盒注入腐蝕液；出水口與流量控制閥相連，控制介質(zhì)盒內(nèi)的腐蝕液面能夠穩(wěn)定在試驗(yàn)所需的高度。介質(zhì)盒前后、表面配有帶刻度的圓筒形讀數(shù)放大鏡，能夠在不停機(jī)條件下，清晰判讀裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度。介質(zhì)盒頂、底部分別配有楔形橡膠塞，用于密封介質(zhì)盒頂、底部，并將介質(zhì)盒固定安裝在試樣上，即先將試樣穿過(guò)介質(zhì)盒，再穿過(guò)頂、底部橡膠塞中央的通孔，再將帶有試樣的橡膠塞分別塞入介質(zhì)盒頂、底部，產(chǎn)生擠壓變形，既能密封試樣與橡膠塞之間、橡膠塞與介質(zhì)盒玻璃桶壁之間的縫隙，避免腐蝕液從介質(zhì)盒底部泄漏，隔絕介質(zhì)盒與外界環(huán)境，防止介質(zhì)盒內(nèi)的腐蝕液受到污染，又能將介質(zhì)盒固定安裝在裂紋擴(kuò)展試樣上。

所述的流量控制閥可根據(jù)試樣和腐蝕液液面的實(shí)際情況，控制介質(zhì)盒出液口的流量和速度，能夠簡(jiǎn)便控制介質(zhì)盒中腐蝕液面的高度，保證試樣的試驗(yàn)部位在試驗(yàn)過(guò)程中浸泡于腐蝕液。

所述的過(guò)濾器能夠過(guò)濾由腐蝕液與試樣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物，防止腐蝕產(chǎn)物阻塞進(jìn)、出水管，影響腐蝕疲勞試驗(yàn)效果。

3、優(yōu)點(diǎn)及功效：本發(fā)明的環(huán)境模擬裝置通過(guò)各子系統(tǒng)間的合理而精巧配合和連接，簡(jiǎn)便、實(shí)用、精確地模擬了裂紋擴(kuò)展性能試驗(yàn)的腐蝕環(huán)境，為腐蝕裂紋擴(kuò)展性能測(cè)試提供技術(shù)支持和手段。

附圖說(shuō)明

圖1是疲勞裂紋擴(kuò)展試樣示意圖。

圖2是方桶形透明介質(zhì)盒安裝在裂紋擴(kuò)展試樣的示意圖。

圖2中：1.透明玻璃桶壁，2.楔形橡膠塞，3.楔形橡膠蓋，4.進(jìn)水口，5.出水口，6.帶刻度的圓筒形讀數(shù)放大鏡。

圖3是環(huán)境模擬裝置示意圖。

圖3中：1.試樣，2.方筒形介質(zhì)盒，3.過(guò)濾器，4.溶液循環(huán)泵，5.溶液箱，6.流量控制閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

本發(fā)明為一種用于腐蝕裂紋擴(kuò)展性能測(cè)試的環(huán)境模擬裝置，由溶液箱、溶液循環(huán)泵、圓桶形透明介質(zhì)盒、流量控制閥、過(guò)濾器和試樣等組成。在圖3中方桶形透明介質(zhì)盒2通過(guò)頂、底部的橡膠塞固定安裝在裂紋擴(kuò)展性能測(cè)試的寬板試樣1上，試樣1的試驗(yàn)部位在試驗(yàn)過(guò)程中浸泡于腐蝕液；其進(jìn)、出水口通過(guò)塑料導(dǎo)管分別連接腐蝕溶液循環(huán)泵4和流量控制閥6；溶液循環(huán)泵4與溶液箱5相連接，向方桶形透明介質(zhì)盒2輸送溶液箱5中的腐蝕液；流量控制閥6安裝在介質(zhì)盒2出水口處的塑料導(dǎo)管上，控制介質(zhì)盒2內(nèi)的腐蝕液面高度；過(guò)濾器3與流量控制閥6連接，過(guò)濾試樣1的腐蝕產(chǎn)物，并將過(guò)濾的腐蝕液送回溶液箱5，實(shí)現(xiàn)腐蝕溶液循環(huán)。

裂紋擴(kuò)展試樣如圖1所示，為寬板狀試樣。方桶形透明介質(zhì)盒如圖2所示，方桶形透明介質(zhì)盒是透明有機(jī)玻璃制成的方桶形容器。試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)底部的橡膠塞2和頂部橡膠塞3，方桶形透明介質(zhì)盒固定安裝在裂紋擴(kuò)展的寬板試樣上，與其他形狀容器相比，其安裝簡(jiǎn)便，易保持平衡和穩(wěn)定。透明有機(jī)玻璃桶壁1便于清晰觀測(cè)裂紋擴(kuò)展?fàn)顩r。方桶形透明介質(zhì)盒左右兩側(cè)配有進(jìn)水口4和出水口5，進(jìn)水口4通過(guò)塑料導(dǎo)管連接溶液循環(huán)泵，向介質(zhì)盒注入腐蝕液；出水口5與流量控制閥相連，控制介質(zhì)盒內(nèi)的腐蝕液面能夠穩(wěn)定在試驗(yàn)所需的高度。介質(zhì)盒前后、表面配有帶刻度的圓筒形讀數(shù)放大鏡6，能夠在不停機(jī)條件下，清晰判讀裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度。介質(zhì)盒頂、底部分別配有楔形橡膠塞2和3，用于密封介質(zhì)盒頂、底部，并將介質(zhì)盒固定安裝在試樣上，即先將試樣穿過(guò)介質(zhì)盒，再穿過(guò)頂、底部橡膠塞2和3中央的通孔，再將帶有試樣的橡膠塞分別塞入介質(zhì)盒頂、底部，產(chǎn)生擠壓變形，既能密封試樣與橡膠塞2和3之間、橡膠塞2和3與介質(zhì)盒玻璃桶壁1之間的縫隙，避免腐蝕液從介質(zhì)盒底部泄漏，隔絕介質(zhì)盒與外界環(huán)境，防止介質(zhì)盒內(nèi)的腐蝕液受到污染，又能將介質(zhì)盒固定安裝在裂紋擴(kuò)展試樣上。所有配件按照?qǐng)D3示出的位置關(guān)系進(jìn)行連接、配合和調(diào)試后，便可進(jìn)行腐蝕疲勞性能測(cè)試。