[發明專利]一種用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置

有效

• 申請號: 201310188124.2
• 申請日: 2013-05-18
• 公開（公告）號: CN103323337A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 陳學東;崔軍;王冰;范志超;莊慶偉
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/02;G01N3/04
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置，其特征在于包括如下組成部分：

試驗釜（2-1），所述試驗釜（2-1）的釜體（1-4）中設有封閉的內腔，所述釜體（1-4）的外側設有與氫氣壓力調節系統相連的兩個接頭（1-9），兩個接頭（1-9）分設在試驗釜（2-1）的兩側，且兩個接頭（1-9）均與釜體（1-4）的內腔相連通；

試樣夾持機構，用于與設置在釜體（1-4）內腔中的金屬材料性能試樣（1-5）相連，并對所述金屬材料性能試樣（1-5）進行材料力學性能試驗；所述試樣夾持機構與所述釜體（1-4）之間設有密封機構；

測量機構，用于測量并記錄金屬材料性能試樣（1-5）在試驗過程中的溫度、載荷和位移參數，并測量和記錄釜體（1-4）在試驗過程中的溫度參數；

氫氣壓力調節系統，用于向釜體（1-4）的內腔中充入氫氣，并按照設定壓力調節釜體（1-4）封閉內腔中的氫氣壓力。

2.根據權利要求1所述的用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置，其特征在于：所述金屬材料性能試樣（1-5）在進行材料力學性能試驗時，釜體（1-4）內腔的氫氣壓力≤1.0MPa，溫度≤550℃。

3.根據權利要求1或2所述的用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置，其特征在于：所述試驗釜（2-1）為圓柱形筒；所述試樣夾持機構為兩個圓柱狀的拉桿（1-6），兩個拉桿（1-6）分別從試驗釜（2-1）的兩端沿試驗釜（2-1）的軸向插入釜體（1-4）中，且兩個拉桿（1-6）的伸入在釜體（1-4）內腔的端部分別與所述桿狀金屬材料性能試樣（1-5）的兩端固定聯接，所述拉桿（1-6）的位于釜體（1-4）外側的一端與試驗機相連；所述密封機構為便于拉桿（1-6）沿釜體（1-4）軸向滑動的滑動密封組件。

4.根據權利要求3所述的用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置，其特征在于：所述滑動密封組件包括自釜體（1-4）內側向釜體（1-4）外側依次套設在所述拉桿（1-6）上的填料支撐環（1-3）、填料（1-2）、填料壓環（1-1）和填料壓蓋（1-8），所述填料支撐環（1-3）壓靠在釜體（1-4）內的凸臺上，所述填料壓蓋（1-8）與所述釜體（1-4）固定聯接。

5.根據權利要求3所述的用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置，其特征在于：所述試驗釜（2-1）的釜體（1-4）材質為耐熱不銹鋼或高溫鎳基合金。

6.根據權利要求1所述的用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置，其特征在于：所述測量機構包括設置在所述金屬材料性能試樣（1-5）上的第一溫度傳感器和設置在所述釜體（1-4）外壁上的第二溫度傳感器，還包括設置在金屬材料性能試樣（1-5）上的應變傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和應變傳感器均與中央處理器通過電信號相連。

7.根據權利要求1所述的用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置，其特征在于：所述氫氣壓力調節系統包括氫氣儲罐（2-8），所述氫氣儲罐（2-8）上設置有第一壓力檢測裝置，所述氫氣儲罐（2-8）的進氣端設有進氣閥門（2-9），所述氫氣儲罐（2-8）的出氣端通過供氣管路與釜體（1-4）上的一個接頭（1-9）相連，所述供氣管路上依次設置有第一閥門（2-3）和第二閥門（2-6），所述第一閥門（2-3）和第二閥門（2-6）之間的供氣管路上還設置有溫度檢測裝置和第二壓力檢測裝置；所述釜體（1-4）上的另一個接頭（1-9）處設置有排氣閥門（2-11）。

8.根據權利要求7所述的用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置，其特征在于：所述釜體（1-4）的與排氣閥門（2-11）相連的接頭（1-9）還與連接管路相連，所述連接管路的遠離釜體（1-4）的一端通過三通管件分別與氫氣儲罐（2-8）的進氣端和所述進氣閥門（2-9）相連；所述連接管路上設置有第三閥門（2-10）。

9.根據權利要求7所述的用于高溫帶壓氫環境中材料性能試驗的裝置，其特征在于：所述第一壓力檢測裝置為第一壓力表（2-7），第二壓力檢測裝置為第二壓力表（2-5），溫度檢測裝置為溫度表（2-4）。