[實(shí)用新型]一種高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420618027.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204142594U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王家貞;王儉秋;韓恩厚
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/56
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/56;G01N3/04
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，具體為一種高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

蒸汽發(fā)生器作為核電站連接一回路和二回路的樞紐，其內(nèi)部有數(shù)千根傳熱管，在傳熱管內(nèi)部為高溫高壓高流速的一回路水，外側(cè)為高溫高壓高流速的二回路水汽，在汽水兩相的交互作用下傳熱管與防震條之間、傳熱管與管板之間以及傳熱管與管板支撐板之間均會(huì)發(fā)生微動(dòng)磨損，隨著服役時(shí)間的不斷增長(zhǎng)最終導(dǎo)致傳熱管的失效。微動(dòng)磨損作為蒸汽發(fā)生器傳熱管的主要失效模式之一，深入開(kāi)展高溫高壓水中的微動(dòng)磨損研究將對(duì)相關(guān)部件的設(shè)計(jì)和維護(hù)提供可靠的理論依據(jù)，提高傳熱管的服役壽命具有重要意義。

由于受到高溫高壓水環(huán)境的特殊性，實(shí)現(xiàn)在高溫高壓條件下原位微動(dòng)磨損的非常困難。因此，目前研究傳熱管材料的微動(dòng)磨損設(shè)備主要在常壓條件下使用，不能很好地模擬核電站實(shí)際水化學(xué)工況，對(duì)深入理解傳熱管微動(dòng)磨損失效機(jī)理指導(dǎo)意義有限。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中高溫高壓下原位微動(dòng)磨損難以實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，該裝置設(shè)有：激振器、熱電偶、工作電極/輔助電極座、高壓釜蓋、液壓缸、高壓釜體、立柱、定位板、第一試樣夾持加載裝置、運(yùn)動(dòng)軸、上直線導(dǎo)軌、工作電極、運(yùn)動(dòng)軸導(dǎo)向支架、輔助電極、連接螺母Ⅰ、參比電極座、參比電極、下直線導(dǎo)軌、上導(dǎo)向平臺(tái)板、上部導(dǎo)向桿、下部導(dǎo)向桿、下導(dǎo)向平臺(tái)板、連接螺母Ⅱ，具體結(jié)構(gòu)如下：

高壓釜采用高壓釜蓋和高壓釜體倒立式結(jié)構(gòu)，高壓釜蓋在下，高壓釜體在上；高壓釜蓋穿上設(shè)置熱電偶、運(yùn)動(dòng)軸、工作電極/輔助電極座、參比電極座及外置參比電極，高壓釜體內(nèi)設(shè)置輔助電極、工作電極，輔助電極和工作電極分別通過(guò)導(dǎo)線穿過(guò)工作電極/輔助電極座；參比電極安裝于參比電極座上，參比電極的導(dǎo)液管伸至高壓釜體內(nèi)；運(yùn)動(dòng)軸為上部導(dǎo)向桿和下部導(dǎo)向桿之間通過(guò)連接螺母Ⅰ分段連接構(gòu)成，其中：運(yùn)動(dòng)軸的上部導(dǎo)向桿穿過(guò)上導(dǎo)向平臺(tái)板中心的上直線導(dǎo)軌，引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)軸上下運(yùn)動(dòng)，上導(dǎo)向平臺(tái)板通過(guò)其上的固定孔與高壓釜體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軸導(dǎo)向支架連接，運(yùn)動(dòng)軸的上部導(dǎo)向桿裝有第一試樣夾持加載裝置于高壓釜體內(nèi)，下部導(dǎo)向桿和高壓釜之間設(shè)有壓力平衡機(jī)構(gòu)，并通過(guò)密封圈進(jìn)行密封，運(yùn)動(dòng)軸的下部導(dǎo)向桿與激振器上連接桿通過(guò)連接螺母Ⅱ相連接。

所述的高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，激振器外側(cè)設(shè)置激振器導(dǎo)向支架桿，激振器導(dǎo)向支架桿的頂部安裝下導(dǎo)向平臺(tái)板，連接桿穿過(guò)下導(dǎo)向平臺(tái)板中心的下直線導(dǎo)軌，激振器的激振頭引導(dǎo)連接桿上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連接桿帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)軸上下運(yùn)動(dòng)。

所述的高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，工作電極相當(dāng)于摩擦副第二試樣，工作電極與第一試樣夾持加載裝置一端安裝的摩擦副第一試樣相對(duì)接觸設(shè)置，通過(guò)運(yùn)動(dòng)軸帶動(dòng)摩擦副第一試樣，實(shí)現(xiàn)摩擦副第一試樣、摩擦副第二試樣之間的相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)。

所述的高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，在運(yùn)動(dòng)軸下部設(shè)有運(yùn)動(dòng)軸軸套，運(yùn)動(dòng)軸軸套外部設(shè)有運(yùn)動(dòng)軸冷卻水套，運(yùn)動(dòng)軸冷卻水套上分別設(shè)有運(yùn)動(dòng)軸冷卻水入口和運(yùn)動(dòng)軸冷卻水出口。

所述的高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，高壓釜體上方設(shè)置定位板，高壓釜體頂部與定位板相連，高壓釜體的外側(cè)設(shè)置兩個(gè)半環(huán)形的陶瓷加熱套。

所述的高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，高壓釜外設(shè)置兩個(gè)立柱形成雙立柱支架，雙立柱支架兩側(cè)分別設(shè)有液壓缸，液壓泵的輸出端與液壓缸連接；兩個(gè)立柱穿過(guò)定位板上的開(kāi)孔內(nèi)側(cè)分別設(shè)置滑塊，定位板通過(guò)滑塊與立柱滑動(dòng)配合。

所述的高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，運(yùn)動(dòng)軸上設(shè)置位移傳感器，使用位移傳感器對(duì)微動(dòng)磨損過(guò)程中微動(dòng)振幅進(jìn)行高頻實(shí)時(shí)測(cè)量。

所述的高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，輔助電極采用以鉑絲為導(dǎo)線的鉑片，鉑絲外部套有聚四氟乙烯熱縮管，工作電極通過(guò)外部套有聚四氟乙烯熱縮管的鋯絲、鎳絲或不銹鋼絲作為導(dǎo)線點(diǎn)焊在摩擦副第一試樣上；工作電極和輔助電極通過(guò)工作電極/輔助電極座引出，配合電化學(xué)工作站檢測(cè)微動(dòng)磨損過(guò)程中的電化學(xué)信號(hào)，電化學(xué)工作站上的工作電極、輔助電極和參比電極的引線夾頭分別與工作電極的導(dǎo)線、輔助電極的導(dǎo)線和參比電極的導(dǎo)線連接，通過(guò)電化學(xué)工作站采集和記錄試樣原位微動(dòng)磨損過(guò)程中的電流變化，將微動(dòng)磨損過(guò)程中試樣表面膜不斷發(fā)生破壞這一過(guò)程的電化學(xué)信號(hào)檢測(cè)出來(lái)。

所述的高溫高壓原位微動(dòng)磨損試驗(yàn)裝置，第一試樣夾持加載裝置包括壓緊螺栓、定位套筒、錐頭定位螺栓、試樣套管、壓緊彈簧，具體結(jié)構(gòu)如下：