一种应力腐蚀试验用应力加载支架的制作方法

文档序号:15193253发布日期:2018-08-17 22:04阅读:296来源:国知局

本实用新型涉及应力腐蚀实验技术,具体为一种金属构件应力腐蚀加载支架。



背景技术:

应力腐蚀开裂是石化、核电及宇航等工业中金属构件的常见失效形式,其是在应力和腐蚀环境耦合作用下引起的环境断裂过程,常在没有任何征兆的情况下突发断裂,造成灾难性后果。

目前,研究应力腐蚀的方法较多,如:U形弯曲法、环形试样法、悬臂粱法、慢速拉伸法等。其中,U形弯曲法、环形试样法结构简单,应用方便,但存在以下问题:一是这两种加载方法试样外侧为拉应力而内侧为压应力,内外侧表面应力状态相反,这可引起实验过程中试样内外侧表面间的电偶效应,影响试验结果;二是无法解决表面应力状态及载荷准确测量问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种应力腐蚀试验用应力加载支架,可用于石化、核电金属材料的室内及现场长期试验监测,解决应力、腐蚀介质、电干扰等复杂服役环境中重要构件的应力腐蚀试验及评价问题。

为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种应力腐蚀试验用应力加载支架,包括:承压螺栓、支撑板壁、试样夹头、紧固螺母、拉伸试样,具体结构如下:

由两块支撑板壁和两根承压螺栓构成加载支架框,两块支撑板壁相对设置,两根承压螺栓的两端分别穿过两块支撑板壁,承压螺栓分别与支撑板壁通过紧固螺母连接固定;两块支撑板壁之间相对设置试样夹头,一个试样夹头的一端与一个支撑板壁通过螺纹连接,该试样夹头的另一端与拉伸试样的一端连接;另一试样夹头的一端与拉伸试样的另一端连接,另一试样夹头的另一端与另一支撑板壁通过螺纹连接。

一种应力腐蚀试验用应力加载支架,包括:承压螺栓、支撑板壁、测力仪表、加载螺栓、试样夹头、测力传感器、紧固螺母、拉伸试样,具体结构如下:

由两块支撑板壁和两根承压螺栓构成加载支架框,两块支撑板壁相对设置,两根承压螺栓的两端分别穿过两块支撑板壁,承压螺栓分别与支撑板壁通过紧固螺母连接固定;两块支撑板壁之间相对设置试样夹头,一个试样夹头的一端与一个支撑板壁通过螺纹连接,该试样夹头的另一端与拉伸试样的一端连接,该端拉伸试样引出试样导线;另一试样夹头的一端与拉伸试样的另一端连接,另一试样夹头的另一端连接测力传感器,测力传感器与另一支撑板壁通过加载螺栓连接,测力传感器通过导线与测力仪表连接。

所述的应力腐蚀试验用应力加载支架,采用加载螺栓、试样夹头对拉伸试样进行加载,加载应力的大小由测力传感器和测力仪表实时监测,通过显示器输出并显示加载载荷大小。

所述的应力腐蚀试验用应力加载支架,拉伸试样两端通过试样夹头分别固定于测力传感器和支撑板壁上。

所述的应力腐蚀试验用应力加载支架,拉伸试样与试样夹头通过带有销钉绝缘套的销钉螺栓连接,销钉绝缘套使拉伸试样与加载支架电绝缘。

本实用新型的优点及有益效果是:

1、本实用新型由板壁和螺栓构成加载支架,采用螺栓加载,应力值由测力传感器实时监测,具有结构简单、操作方便、成本低等优点,能够保持加载试样的恒定变形。

2、本实用新型应力加载支架,可用于管线等重要金属构件在不同应力状态、杂散电流干扰等复杂服役环境中的应力腐蚀及力学性能损伤监测及研究,尤其适用于现场环境长期试验。

3、本实用新型的特点是试样变形恒定、外加应力可在线精确测量,是一种定量的试验方法;同时,具有结构简单、试样拆装方便等特点。

附图说明

图1为应力腐蚀试验用应力加载支架示意图。

图2-图3为不带应力传感器的应力加载支架结构示意图。其中,图2为主视图,图3为侧视图。

图中:1、承压螺栓;2、支撑板壁;3、测力仪表;4、加载螺栓;5、试样夹头;6、测力传感器;7、紧固螺母;8、拉伸试样;9、试样导线;10、销钉螺栓;11、销钉绝缘套。

具体实施方式

下面,结合附图对本实用新型进行详细描述:

如图1所示,本实用新型应力腐蚀试验用应力加载支架,主要包括:承压螺栓1、支撑板壁2、测力仪表3、加载螺栓4、试样夹头5、测力传感器6、紧固螺母7、拉伸试样8、试样导线9、销钉螺栓10、销钉绝缘套11等,具体结构如下:

由两块支撑板壁2和两根承压螺栓1构成加载支架框,两块支撑板壁2相对设置,两根承压螺栓1的两端分别穿过两块支撑板壁2,承压螺栓1分别与支撑板壁2通过紧固螺母7连接固定。两块支撑板壁2之间相对设置试样夹头5,一个试样夹头5的一端与一个支撑板壁2通过螺纹连接,该试样夹头5的另一端与拉伸试样8的一端连接,该端拉伸试样8引出试样导线9;另一试样夹头5的一端与拉伸试样8的另一端连接,另一试样夹头5的另一端连接测力传感器6,测力传感器6与另一支撑板壁2通过加载螺栓4连接,测力传感器6通过导线与测力仪表3连接。

采用加载螺栓4、试样夹头5对拉伸试样8进行加载,加载应力的大小由测力传感器6和测力仪表3实时监测,通过显示器输出并显示加载载荷大小。拉伸试样8两端通过试样夹头5分别固定于测力传感器6和支撑板壁2上;拉伸试样8与试样夹头5通过带有销钉绝缘套11的销钉螺栓10连接,销钉绝缘套11使拉伸试样8与加载支架电绝缘;另外,通过试样导线9用于监测拉伸试样8的电位、电流等服役参数。

结果表明,本实用新型由板壁和螺栓构成加载支架,采用螺栓加载,应力值由测力传感器实时监测,具有结构简单、操作方便、成本低等优点,能够保持加载试样的恒定变形。该应力加载支架可用于管线等重要金属构件在不同应力状态、阴极保护、杂散电流干扰等复杂服役环境中的力学性能损伤及应力腐蚀行为监测及评价,尤其适用于现场环境长期试验。本实用新型也可用与电化学工作站结合,进行不同应力状态试样在各环境中的电化学极化、电化学阻抗谱、电化学噪声等电化学测量,以进一步研究试验构件的应力腐蚀行为及机理。

另外,作为对本实用新型应力支架的改进,所述测力仪表3和测力传感器6可以省去,简化为不带应力传感器的加载支架结构,进一步简化结构及降低成本,并适应不同条件及试验环境的需要,这样结构实例见图2。

如图2-图3所示,本实用新型不带应力传感器的应力加载支架,主要包括:承压螺栓1、支撑板壁2、试样夹头5、紧固螺母7、拉伸试样8等,具体结构如下:

由两块支撑板壁2和两根承压螺栓1构成加载支架框,两块支撑板壁2相对设置,两根承压螺栓1的两端分别穿过两块支撑板壁2,承压螺栓1分别与支撑板壁2通过紧固螺母7连接固定。两块支撑板壁2之间相对设置试样夹头5,一个试样夹头5的一端与一个支撑板壁2通过螺纹连接,该试样夹头5的另一端与拉伸试样8的一端连接;另一试样夹头5的一端与拉伸试样8的另一端连接,另一试样夹头5的另一端与另一支撑板壁2通过螺纹连接。

实际应用中,对于不带应力传感器的加载支架结构,可以采用一台带应力传感器的加载支架对应力状态进行标定。

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