带有载荷传感器的恒载荷应力腐蚀试验装置的制作方法

本发明属于金属材料恒载荷应力腐蚀试验领域，通过增加载荷传感器，提高试验精度，同时也可以采集载荷数据。

背景技术：

在日常生产环境中，腐蚀现象随处可见，因腐蚀而造成的材料失效比比皆是。应力腐蚀是指金属或合金在腐蚀介质和拉应力的协同作用下引起金属或合金的破裂现象。几乎所有的工程、建筑、设备都受到它的威胁。因此，进行应力腐蚀试验研究对确保材料安全使用具有重要意义。

目前使用的应力腐蚀试验装置是通过弹性应力环施加恒载荷，通过事先测定应力环的载荷—位移曲线，根据试验过程中的位移变化，计算施加在试样上的载荷。这种加载方式加载应力的误差较大。为了提高试验结果的准确性，对原有的试验装置进行升级改造，以提高试验精度具有重要意义。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供带有载荷传感器的恒载荷应力腐蚀试验装置，具有结构简单、加载应力精度较高、可控性好、数据可采集监控的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：带有载荷传感器的恒载荷应力腐蚀试验装置，包括有弹性应力环、盛装腐蚀介质的容器，在弹性应力环、盛装腐蚀介质的容器的上部通过传感器下接头与载荷传感器相连；载荷传感器上部设有传感器上接头。

所述的载荷传感器外侧设有支持框架。

所述的传感器上接头通过备紧螺母固定在支持框架上；备紧螺母与支持框架之间设有垫圈。

所述的备紧螺母与支持框架之间的螺纹副螺纹为M30×1。

本发明的有益效果是：

在原有的基础装置增加了支持框架，该框架是一个刚性构件，用以支持传感器。由于应力腐蚀试验试验时间较长，支持框架在试验过程中，不能有塑性变形，所以载荷传感器采用柱式拉力传感器，两端使用螺纹连接。这可使连接可靠方便，拆卸方便，精度高。在支持框架和预紧螺母之间增加小摩擦垫圈，该垫圈经特殊设计，上下两片，中间有推力球轴承支持；在螺纹副预紧时，由于预紧力比较大，垫圈与预紧螺母之间摩擦力要小，这种特殊的的设计使得它摩擦力较小，而且能承受较大的轴向载荷。由螺纹副连接备紧螺母与传感器上接头。该螺纹由细牙螺纹构成，螺纹为M30×1；细牙螺纹举升力大，自锁性能好。传感器下接头连接传感器与试样卡头，要求与框架等接触面粗糙度高，减小摩擦力。

该装置结构简单合理，不但可以准确地施加预定的初始试验载荷，还可以监测试验中载荷的变化过程，大大地提高了试验精度，同时可以采集试验数据，为判定材料性能提供可靠依据。

原有的弹性应力环，是根据事先测试的载荷—位移曲线，通过位移的变化，计算施加在试样上的载荷，试验误差很大；与现有技术相比，本发明在原有应力环上增加载荷传感器测力机构，可以直接测出施加到试样上的实时载荷，不但可以准确地施加预定的初始试验载荷，还可以监测试验中载荷的变化，大大地提高了试验精度，同时可以采集载荷数据，为材料性能评价提供可靠依据。

附图说明

图1为原应力环腐蚀试验装置图。

图2为带载荷监控的恒载荷应力腐蚀试验装置结构图。

图3为带载荷监控的恒载荷应力腐蚀试验装置图。

图中：1.弹性应力环；2.盛放腐蚀介质与试样的器皿；3.支持框架；4.载荷传感器； 5.垫圈；6.备紧螺母；7.传感器上接头；8.传感器下接头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1，一种带有载荷传感器的恒载荷应力腐蚀试验装置，包括有弹性应力环1，弹性应力环1内设有盛装腐蚀介质的容器2；盛装腐蚀介质的容器2的上部通过传感器下接头8与载荷传感器4相连；载荷传感器4上部设有传感器上接头7。

所述的载荷传感器4外侧设有支持框架3。

所述的传感器上接头7通过备紧螺母6固定在支持框架3上；备紧螺母6与支持框架3之间设有垫圈5。

所述的备紧螺母6与传感器上接头7之间的螺纹副螺纹为M30×1。

在原有的装置基础上增加框架，用以支持连接传感器。

传力杆与框架之间摩擦力要小。

施加载荷的螺纹副螺距较小，螺纹为M30×1。

本发明在原有的装置基础上增加框架，用以支持连接传感器；施加载荷的螺纹副处垫圈可有效减小摩擦；增加了载荷传感器，提高试验精度，采集试验数据，该试验数据直接联网到试验控制计算机。

本发明的工作原理是：

原有的应力腐蚀检测装置，根据测试提供的载荷—位移曲线上位移的变化，计算施加在试样上的载荷。这种加载方式会随着应力环的试验次数增加，载荷误差越来越大。本发明在原有应力环上增加了载荷传感器，加载时直接测试施加到试样上的实时载荷，实验时可随时监测载荷变化，大大地提高了试验精度，同时可采集载荷数据，为材料性能评价提供可靠依据。