一种材料应力腐蚀试验装置的制作方法

本发明涉及应力腐蚀技术，具体为一种金属材料拉伸及压缩应力腐蚀加载装置。

背景技术：

材料在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏叫应力腐蚀，强调的是应力和腐蚀的联合作用。在腐蚀过程中，应力集中的部位成为阳极而优先遭受腐蚀，材料先出现微裂纹然后再扩展为宏观裂纹，微裂纹一旦形成，其扩展速度比其它类型腐蚀快得多，是破坏性和危害性最大的一种腐蚀。

材料应力腐蚀试验的最终目的，都是为了测定材料在特定应用环境中的抗应力腐蚀开裂的性能。现有应力腐蚀的试验有弯梁法、C形环法、U形弯曲试验、直接拉伸加载、弯曲试样加载等方法。在这些方法中，有的试样应力状态非常复杂，有的则应力均匀但操作复杂，检测困难。其结果是造成应力腐蚀实验结果的误差较大，甚至得到错误结论。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本实用新型公开了一种材料应力腐蚀试验装置，该装置给材料提供简单均匀的拉或压应力，并通过检测被放大的材料变形量，实现较为精确的加载应力值。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种材料应力腐蚀试验装置，应力试样的一端连接第一中心杆的一端，应力试样的另一端连接第二中心杆的一端，连接后的第一中心杆的轴线、应力试样的轴线和第二中心杆的轴线在一条直线上，第一力臂的一端滑动连接在所述第一中心杆上，第二力臂的一端滑动连接在所述第二中心杆上，所述第一力臂的另一端固定连接在弹性底板的一端，所述第二力臂的另一端固定连接在弹性底板的另一端，所述第一力臂与第二力臂为规格相同的钢棒，所述第一中心杆上设有可固定第一力臂滑动位置的第一转接件，所述第二中心杆上设有可固定第二力臂滑动位置的第二转接件。

优选的，第一中心杆和第二中心杆均通过螺钉与应力试样连接。

优选的，第一转接件和第二转接件均为设有通孔的物件，通孔一端的第一转接件的面为第一球面，第一球面与第一力臂接触；通孔一端的第二转接件的面为第二球面，第二球面与第二力臂接触。

进一步优选的，与第一转接件的球面接触的第一力臂处设有与第一转接件的球面配合的第一球面凹槽，与第二转接件的球面接触的第二力臂处设有与第二转接件的球面配合的第二球面凹槽。

进一步优选的，第一中心杆和第二中心杆上均设有外螺纹。

更进一步优选的，第一中心杆上设有与外螺纹配合的第一螺母，第一转接件的通孔另一端的面为第一平面，所述第一螺母接触所述第一平面；第二中心杆上设有与外螺纹配合的第二螺母，第二转接件的通孔另一端的面为第二平面，所述第二螺母接触所述第二平面。

更进一步优选的，第一转接件的通孔内设有与第一中心杆外螺纹相配合的第一内螺纹，第二转接件的通孔内设有与第二中心杆外螺纹相配合的第二内螺纹。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型既便于在实验室中使用，也可以在野外现场环境进行挂片暴露试验；可实现在弹性至塑性大应变范围下的拉伸和压缩加载；所得结果可进行定量分析，提高了试验结果的准确度；

2.本实用新型结构简单、操作方便、适应范围广。

附图说明

图1为应力腐蚀实验装置自由状态图；

图2为试样承受压应力状态图；

图3为试样承受拉应力状态图；

其中，1.应力试样，2.第一中心杆，3.第二中心杆，4.第一力臂，5.第二力臂，6.弹性底板，7.第一转接件，8.第二转接件，9.第一螺母，10.第二螺母。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

一种材料应力腐蚀试验装置，如图1所示，应力试样1的一端连接第一中心杆1的一端，应力试样1的另一端连接第二中心杆3的一端，连接后的第一中心杆2的轴线、应力试样1的轴线和第二中心杆3的轴线在一条直线上，第一力臂4的一端滑动连接在第一中心杆2上，第二力臂5的一端滑动连接在第二中心杆3上，第一力臂4的另一端固定连接在弹性底板6的一端，第二力臂5的另一端固定连接在弹性底板6的另一端，第一力臂4与第二力臂5为规格相同的钢棒，第一中心杆2上设有可固定第一力臂4滑动位置的第一转接件7，第二中心杆3上设有可固定第二力臂5滑动位置的第二转接件8。弹性底板6为可弯曲的钢板。

第一中心杆2和第二中心杆3均通过螺钉与应力试样1连接。

第一转接件7和第二转接件8均为设有通孔的物件，通孔一端的第一转接件7的面为第一球面，第一球面与第一力臂4接触；通孔一端的第二转接件8的面为第二球面，第二球面与第二力臂5接触。

与第一转接件7的球面接触的第一力臂4处设有与第一转接件7的球面配合的第一球面凹槽，与第二转接件8的球面接触的第二力臂5处设有与第二转接件8的球面配合的第二球面凹槽。

第一中心杆2和第二中心杆3上均设有外螺纹。

第一中心杆2上设有与外螺纹配合的第一螺母9，第一转接件7的通孔另一端的面为第一平面，第一螺母9接触第一平面；第二中心杆3上设有与外螺纹配合的第二螺母10，第二转接件8的通孔另一端的面为第二平面，第二螺母10接触第二平面。

当应力试样1不施加应力时的整体装置状态如图1，此时是应力试样1施加压应力前的状态，弹性底板不产生弯曲变形，第一中心杆2的轴线、应力试样1的轴线和第二中心杆3的轴线所在的直线与弹性底板6的轴线平行。

当给应力试样1施加压应力时，根据预施加应力及试样尺寸可得到在该装置上施加的力值。由力学知识可以计算第一力臂4和第二力臂5的张开尺寸。通过旋转第一螺母9和第二螺母10调整第一力臂4和第二力臂5开口的尺寸到设计值，即实现了对应力试样1的施加压应力值，如图2所示。

当给应力试样1施加拉应力时，如图3所示。根据预施加应力及试样尺寸可得到在该装置上施加的力值。由力学知识可以计算得到第一力臂4和第二力臂5的收缩尺寸。通过旋转第一螺母9和第二螺母10调整第一力臂4和第二力臂5开口尺寸到设计值，即实现了对应力试样1的施加拉应力值。

实施例2

本实施例与实施例1相同，不同之处在于，本实施例无需第一螺母9和第二螺母10，在第一转接件7的通孔内设有与第一中心杆2外螺纹相配合的第一内螺纹，第二转接件的8通孔内设有与第二中心杆3外螺纹相配合的第二内螺纹。使用时，只需选择第一转接件7和第二转接件8即可实现调整第一力臂4和第二力臂5的开口。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围内。