一种液态金属腐蚀高温拉伸试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于ADS结构材料耐液态金属腐蚀性能研究领域，特别提供一种液态金属腐蚀高温拉伸试验装置。
【背景技术】
[0002]对液态金属致脆现象的研究已经有很长时间。但其机制还没有清晰阐明。因为很多结构材料在应力条件下与液态金属接触会出现脆化现象，会对反应堆的安全运行造成极大威胁。目前国外研究未来聚变堆和ADS候选结构材料与液态金属(如铅合金)兼容性的研究很多。已有文献表明，应变速率和温度是影响脆化程度的最主要的两个因素。但是目前国外大多数的致脆应力腐蚀实验都是在专门的腐蚀拉伸设备上进行，成本较高。而且国内对液态金属致脆现象研究不多，没有专门用于液态金属腐蚀的实验设备。本实用新型提供一种小型拉伸夹具，可与现有的力学性能测试设备结合，用于液态金属腐蚀高温拉伸实验，测定不同材料的液态金属导致的强度和塑性下降。同时可以为将来国内液态金属腐蚀实验设备的设计提供参考。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种液态金属腐蚀高温拉伸试验装置，使用该装置进行液态金属腐蚀情况下的拉伸试验，能够测试出结构材料在液态金属与应力协同作用下的力学性能，更准确的体现结构材料耐腐蚀的性能指标。
[0004]本实用新型具体提供了一种液态金属腐蚀高温拉伸试验装置，其特征在于:包括用于分别连接拉伸试样两端的夹持端连接夹具、用于储存液态金属的腔体I;
[0005]所述夹持端连接夹具由上夹具2、可替换夹具3和下夹具4组成，上夹具2的一端设有盲孔，盲孔内部设有内螺纹，上夹具2设有盲孔的一端卡入腔体I内径，与腔体I内壁间保证足够空间，使其能够上下移动，上夹具2的另一端与过渡夹具相连；可替换夹具3的一端设有盲孔，盲孔内部设有内螺纹，另一端为圆柱形连接部，该连接部外设有外螺纹；下夹具4的一端设有盲孔，盲孔内部设有与可替换夹具3 —端所设外螺纹相配合的内螺纹，下夹具4盲孔的一端与腔体I的一端通过焊接密封连接，另一端与过渡夹具相连。
[0006]所述拉伸试样的长度为55_，平行段长度为25_，直径为4_时，对应的腔体I的长度为102mm，内径为30mm，外径为36mm。
[0007]在可替换夹具3的盲孔旁还可设有带内螺纹的盲孔，以方便更换可替换夹具3。
[0008]本实用新型的特点在于，腔体I与下夹具4密封焊接在一起，防止实验过程中液态金属泄露，污染夹具和拉伸试验机。
[0009]本实用新型所述液态金属腐蚀高温拉伸试验装置，优点如下:
[0010]1.改进型夹具与现有标准化夹具相匹配，充分利用现有的标准化夹具和拉伸试验机。
[0011]2.设有可替换夹具，适用于不同规格的拉伸圆柱型试样拉伸。
[0012]3.较长的腔体保证在拉伸过程中拉伸试样的平行段部分始终处于液态金属中，保证实验结果准确严谨。
[0013]4.在可替换夹具上加工螺纹盲孔，方便工具进入腔体中替换可更换夹具。
【附图说明】
[0014]图1总装配图；
[0015]图2试样结构示意图；
[0016]图3上夹具结构示意图；
[0017]图4下夹具结构示意图；
[0018]图5腔体示意图；
[0019]图6可替换夹具结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021]如图1?6所示，本实用新型所述液态金属腐蚀高温拉伸试验装置由连接拉伸试样两端的夹持端连接夹具以及用于储存液态金属的腔体I组成，所述夹持端连接夹具由上夹具2、可替换夹具3和下夹具4组成，其中:
[0022]上夹具2的一端设有盲孔，盲孔内部有与试样5 —端所设外螺纹相配合的内螺纹，上夹具2设有盲孔的一端卡入腔体I内径，与腔体I内壁间保证足够空间，使其能够上下移动，上夹具2的另一端与过渡夹具相连；
[0023]可替换夹具3的一端设有盲孔，盲孔内部有与试样5 —端所设外螺纹相配合的内螺纹，在盲孔旁还设有带内螺纹的盲孔，以方便更换可替换夹具3，可替换夹具3另一端为圆柱形连接部，该连接部外设有外螺纹；
[0024]下夹具4的一端设有盲孔，盲孔内部设有与可替换夹具3 —端所设外螺纹相配合的内螺纹，下夹具4盲孔的一端与腔体I的一端通过焊接密封连接，另一端与过渡夹具相连。
[0025]为保证持久拉伸过程中试样5平行段一直浸没在液态金属中，根据现有数据，按照最高温度873K下的延伸率不超过40%来设计，则上夹具2移动31 X0.4 = 12.4mm后，液态金属仍然浸没平行段，所以试验之初，液态金属体积应在平行段上方至少12.4mm处，为保证拉伸结束时试样5的平行段仍然完全浸没在液态金属中，则液态金属高度至少为
12.4+31 = 43.4mm。计算得到液态金属体积为26.334cm3。为保证试样断裂时夹具仍在腔体I内部，腔体I的长度设为102mm，内径为30mm，外径为36mm。
[0026]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种液态金属腐蚀高温拉伸试验装置，其特征在于:包括用于分别连接拉伸试样两端的夹持端连接夹具、用于储存液态金属的腔体(I); 所述夹持端连接夹具由上夹具(2)、可替换夹具(3)和下夹具(4)组成，上夹具(2)的一端设有盲孔，盲孔内部设有内螺纹，上夹具⑵设有盲孔的一端卡入腔体(I)内径，与腔体(I)内壁间保证足够空间，使其能够上下移动，上夹具(2)的另一端与过渡夹具相连；可替换夹具(3)的一端设有盲孔，盲孔内部设有内螺纹，另一端为圆柱形连接部，该连接部外设有外螺纹；下夹具(4)的一端设有盲孔，盲孔内部设有与可替换夹具(3) —端所设外螺纹相配合的内螺纹，下夹具(4)盲孔的一端与腔体(I)的一端通过焊接密封连接，另一端与过渡夹具相连。2.按照权利要求1所述液态金属腐蚀高温拉伸试验装置，其特征在于:所述拉伸试样的长度为55mm，平行段长度为25mm，直径为4mm ;腔体⑴的长度为102mm，内径为30mm，夕卜径为36_。3.按照权利要求1所述液态金属腐蚀高温拉伸试验装置，其特征在于:在可替换夹具(3)的盲孔旁还设有带内螺纹的盲孔，以方便更换可替换夹具(3)。
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种液态金属腐蚀高温拉伸试验装置，包括用于分别连接拉伸试样两端的夹持端连接夹具、用于储存液态金属的腔体(1)；所述夹持端连接夹具由上夹具(2)、可替换夹具(3)和下夹具(4)组成，上夹具(2)一端设有盲孔，设有盲孔的一端卡入腔体(1)内径，与腔体(1)内壁间保证足够空间，使其能够上下移动，另一端与过渡夹具相连；可替换夹具(3)的一端设有盲孔，盲孔内部设有内螺纹，另一端为圆柱形连接部，该连接部外设有外螺纹；下夹具(4)的一端设有盲孔，盲孔内部设有内螺纹，下夹具(4)盲孔的一端与腔体(1)的一端通过焊接密封连接，另一端与过渡夹具相连。
【IPC分类】G01N17/00, G01N3/18
【公开号】CN204758409
【申请号】CN201520385409
【发明人】刘坚, 王威, 严伟, 石全强, 杨振国, 单以银, 杨柯
【申请人】中国科学院金属研究所
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月8日