一种大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置制造方法
【专利摘要】一种大尺寸试样在高温溶液介质中应力腐蚀敏感性的检测装置。本发明包括不锈钢电加热板、冷凝回流管、变径磨口接头、玻璃容器、试样夹持夹具、圆盘形玻璃支架。应力腐蚀玻璃容器内装入腐蚀介质、试样加持夹具、及试样；冷凝回流管通入冷却循环水达到冷却回流效果；玻璃容器上端通过变径磨口玻璃接头与冷凝回流管下端连通；玻璃容器耐1000℃高温；大尺寸试样夹持夹具尺寸和材质因试样加载要求和试样材质而定。结构简单，操作方便，测量结果准确，易于即时观察记录试样应力腐蚀状态，同时整个装置整体尺寸较小，很适合在科研实验室中推广使用，在钢铁、有色等大规模工业生产、检测分析等领域也可广泛应用。
【专利说明】一种大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应力腐蚀试验装置，特别涉及一种大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置，可用于高温条件下材料耐应力腐蚀开裂敏感性的检测。
技术背景
[0002]应力腐蚀是材料、机械零件或构件在静应力和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。它常出现于高强度铝合金和不锈钢中。应力腐蚀研究是设备防腐和安全可靠性研究的重要领域，应力腐蚀试验装置是研究应力腐蚀过程和机理的重要基础装置。
[0003]由于应力腐蚀开裂的不可预测性，若试样发生开裂，要及时确定并记录宏观裂纹发生时间、试样裂纹贯穿时间。为便于即时观察试样的腐蚀开裂情况。所以本应力腐蚀装置用于装载恒应变试样夹持固定的装置采用主体部位为竖直的近圆柱形玻璃容器。当实验要求在高温腐蚀介质如沸腾氯化钠溶液或沸腾氯化镁溶液中进行时，由于高温时溶液中水分的蒸发会导致腐蚀介质溶度的改变，势必会对实验准确性造成影响，降低了试验结果的准确度。所以必须合理设计冷凝回流装置，保证蒸发气体的冷凝效果，最大限度的减小腐蚀介质的气化损失。普通玻璃容器口径较小，只能适用于小尺寸试样的应力腐蚀敏感性的检测，为了方便试样的取放观察，所述应力腐蚀玻璃容器采用大口径玻璃容器，而一般的冷凝回流管将无法直接匹配，冷凝回流管和玻璃容器的连接与密封将直接关系冷凝效果的好坏。对试样加载的夹具要即能维持对试样的恒应变加载又要避免因材质的不同造成的电偶腐蚀。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是解决普通应力腐蚀试验装置无法放入大尺寸试样进行应力腐蚀试验的技术难点，同时方便即时观察试样的腐蚀开裂情况，克服高温腐蚀介质浓度的变化和其他腐蚀类型对试样应力腐蚀试验过程和结果的影响，提供了一套大尺寸试样在高温腐蚀介质中应力腐蚀敏感性检测装置。具有结构简单，操作方便，测量结果准确可靠等优点。
[0005]本发明是通过下述技术方案实现的:
[0006]一种大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置，其特征在于:包括不锈钢电加热板、冷凝回流管、变径磨口接头、玻璃容器、恒应变试样加持夹具、圆盘形玻璃支架；玻璃容器放置在不锈钢电加热板上方，玻璃容器内放有腐蚀介质、圆盘形玻璃支架、恒应变试样加持夹具及试样。玻璃容器、冷凝回流管通过变径磨口接头实现密封连接；试样加持夹具与底座为同材质，放置在圆盘形玻璃支架上方。冷凝回流管通入冷却循环水达到冷却回流效果。
[0007]进一步，所述的一种大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置装置，其特征在于:其中玻璃容器为近圆柱形，玻璃容器上端通过变径磨口玻璃接头与冷凝回流管下端连通。
[0008]进一步，所述的大尺寸、恒应变试样加持夹具，其特征在于:大尺寸试样对应的夹具，夹具设计灵活多变，其尺寸和材质因试样加载要求和材质而定。
[0009]恒应变试样加持夹具底部有水平向延伸支板，使夹具能平稳牢固的坐在玻璃支架上，恒应变试样夹持夹具能同时夹持3个及以上试样，试样尺寸为130X 15X 3mm。
[0010]进一步，所述的一种大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置，其特征在于:装置用玻璃容器均耐高温，耐温大于1000°C。
[0011]本发明的有益效果主要体现在:(I)所选取玻璃容器耐高温1000°C; (2)玻璃容器口径大，便于大尺寸试样的取放，主体部位为直壁，方便对试样腐蚀开裂情况即时观察。(3)其中圆形玻璃容器、冷凝回流管通过变径磨口接头实现密封连接。密封性良好，有效减少水蒸气的散发，极大程度维持腐蚀介质溶度的恒定。(4)大尺寸试样有对应的夹具，夹具设计可灵活多变，其尺寸和材质因试样加载要求和材质而定。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的整体结构示意图；
[0013]图中附图标记为:不锈钢电加热板1、冷凝回流管2、变径磨口接头3、玻璃容器4、恒应变试样加持夹具5、圆盘形玻璃支架6。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明做进一步描述。
[0015]参照图1，一种大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置，包括用于放置应力腐蚀实验加载试样的玻璃容器4，所述装置还包括恒应变试样夹持夹具5，冷凝回流装置2，变径磨口接头3，所述圆柱形玻璃容器4、冷凝回流管2通过变径磨口接头3实现密封连接，密封性良好。所述应力腐蚀玻璃容器4放置在不锈钢电加热板I上方，所述、恒应变试样加持夹具5与底座为同材质一体化设计，放置在圆盘形玻璃支架6上方。
[0016]所述圆柱形玻璃容器4，采用大口径玻璃容器，便于大尺寸试样的取放，主体部位为直壁，方便对试样开裂情况即时观察。所述冷凝管2设有入水口，水流通道和出水口，冷却区域长度达到50cm，冷却效果良好。所述冷凝管连接冷却水循环装置。所述恒应变试样加载夹具5设计灵活多变，其尺寸和材质因试样加载要求和材质而定。
[0017]开始实验前，首先将配置好的腐蚀溶液盛放在4内，圆盘形玻璃支架6放置于玻璃容器4的底部，用连接着冷凝回流管2的变径磨口接头3塞入容器4中，冷凝管内通入冷凝水，设置好电加热板I温度，打开加热板开关，待玻璃容器4内溶液温度达到实验要求一段时间后，冷凝水停止，取下连接有冷凝管的变径磨口接头，将准备好的加载有大尺寸、恒应变试样夹具5快速放入玻璃容器4中，调整试样方位，以便于观察，连接好变径磨口接头，冷凝管内通入冷凝水。实验开始。
[0018]本实施例的装置适用于大尺寸试样的高温应力腐蚀实验，同样适用于小尺寸试样高温应力腐蚀实验。加载方式采用恒应变加载方式，当然，也适用于其他应力加载方式。
【权利要求】
1.一种大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置，其特征在于:包括不锈钢电加热板(I)、冷凝回流管(2)、变径磨口接头(3)、玻璃容器(4)、恒应变试样夹持夹具(5)、圆盘形玻璃支架(6);玻璃容器(4)放置在不锈钢电加热板(I)上方，玻璃容器内放有腐蚀介质、圆盘形玻璃支架、恒应变试样夹持夹具及试样；玻璃容器(4)、冷凝回流管(2)通过变径磨口接头(3)实现密封连接；恒应变试样夹持夹具(5)与底座为同材质，放置在圆盘形玻璃支架(6)上方。
2.根据权利要求1所述的大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置，其特征在于:其中玻璃容器为圆柱形，玻璃容器上端通过变径磨口玻璃接头与冷凝回流管下端连通。
3.根据权利要求1所述的大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置，其特征在于:恒应变试样加持夹具底部有水平向延伸支板，使夹具能平稳牢固的坐在玻璃支架上。
4.根据权利要求1所述的大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置，其特征在于:恒应变试样夹持夹具能同时夹持3个及以上试样，试样尺寸为130X 15X 3mm。
5.根据权利要求1所述的大尺寸试样高温应力腐蚀实验装置，其特征在于:实验装置用玻璃容器能耐高温，耐温大于1000°c。
【文档编号】G01N3/02GK103983507SQ201410174129
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】张雷, 张晓虎, 刘明亮, 薛俊鹏, 路民旭 申请人:北京科技大学