[實用新型]一種高效的獲得完整蠕變曲線和顯微組織的試驗裝置

有效

• 申請號: 201621309655.8
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN206638504U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 徐連勇;肖博;趙雷;韓永典;荊洪陽
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/18
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本實用新型涉及一種材料的高溫性能測試領域，更具體地說，涉及一種高效的獲得完整蠕變曲線和顯微組織的試驗裝置。

背景技術

目前隨著中國經濟的快速發展，對能源的需求越來越多，造成環境的污染也隨之加重，因此提高能源的利用效率、發展新型能源、減少有害氣體及溫室氣體的排放成為經濟可持續發展的重要支撐點。在研制新能源的同時，提高工業裝置的工作參數是提高現有能源的使用效率和物質轉化效率的最有效手段。因此在火電、核電、石化和煉油等高能耗行業中都向著高溫、高壓、結構大型化的趨勢發展，如何保證相關設備在高溫和惡劣環境中的安全穩定運行成為重大的研究課題。材料在高溫長時間服役，其組織是在慢慢向平衡組織演變的，而組織的變化必然導致材料性能的變化，產生蠕變損傷，最終造成蠕變破壞。因此，為保證高溫結構的完整性，獲得其在服役條件下材料的高溫性能，準確評價在役高溫結構的剩余壽命，研究高溫結構的蠕變損傷具有重要意義。目前國內有關高溫蠕變的試驗裝置僅能同時測試一個試樣，尤其當需要獲得在完整蠕變過程中不同階段試樣的微觀組織時，需要進行重復的試驗，從而花費大量時間。因此，急需設計出一套高效的多試樣的蠕變試驗裝置，來獲得不同服役條件下材料的蠕變損傷狀態。

發明內容

本實用新型克服了現有技術的不足，提供一種高效的獲得完整蠕變曲線和顯微組織的試驗裝置，通過此試驗裝置可以同時將三個相同的棒狀蠕變試樣固定，蠕變變形通過最下端的蠕變試樣進行測量，從而獲得了三個蠕變試樣的蠕變變形，同時對其他兩個蠕變試樣模擬不同的服役條件，進行蠕變微觀損傷分析，可在短時間獲得不同服役條件的蠕變試樣，具有結構簡單緊湊、效率高、使用方便靈活等特點。

本實用新型通過下述技術方案予以實現：

一種高效的獲得完整蠕變曲線和顯微組織的試驗裝置，包括兩個結構相同的轉接頭部件和連接頭部件、由第一固定組件與第一測量組件和第二固定組件與第二測量組件構成的兩組變形測量組件以及主軸組件，轉接頭部件與連接頭部件分別連接三個相同的棒狀的蠕變試樣；

所述的轉接頭部件其兩端為螺紋連接軸，上端外螺紋與上端主軸連接，下端內螺紋與蠕變試樣一端的外螺紋連接；

所述的連接頭部件中心有貫穿的連接孔，孔壁設置有螺紋，上端與蠕變試樣一端的外螺紋連接，下端與蠕變試樣另一端的外螺紋連接；

所述的第一固定組件由上卡環和上引伸桿組成，上卡環固定在最下端蠕變試樣的上凸臺，上引伸桿與上卡環緊固連接并沿豎直方向向下延伸；

所述的第二固定組件由下卡環和下引伸桿組成，下卡環固定在最下端蠕變試樣的下凸臺上，下引伸桿與下卡環緊固連接并沿豎直方向向下延伸；

所述的第一測量組件由上托架、兩個調整桿、兩個結構相同的沉溝球軸承、兩個彈簧架和兩個彈簧構成；上托架與上引伸桿通過螺釘連接，上托架設有軸向的與調整桿配合的通孔，通過螺釘固定調整桿的高度，彈簧架穿過上托架并與彈簧相連，深溝球軸承放置在靠近導軌的上托架上，與導軌接觸；

所述的第二測量組件由下托架、兩個結構相同的沉溝球軸承、兩個彈簧架和兩個彈簧構成；下托架與下引伸桿通過螺釘連接，下托架設有與上托架的調整桿位置對應的通孔，通過螺釘將引伸計固定在下托架的通孔和上托架的調整桿之間，彈簧架穿過下托架并與彈簧相連，深溝球軸承放置在靠近導軌的下托架上，與導軌接觸；

所述的主軸組件包括連桿、下拉桿、導軌、外螺紋以及與圓孔，連桿頂端設置有外螺紋，下拉桿與連桿連接，下拉桿兩側設置有導軌，下拉桿底端貫穿設置有與底端平行的圓孔。

進行試驗時：

首先，將上轉接頭部件通過外螺紋與試驗機頂端連接，將下轉接頭部件通過外螺紋依次與連桿、下拉桿、導軌通過圓孔連接在試驗機器下端，然后將蠕變試樣固定在上下轉接頭上，中間的蠕變試樣與最下端的蠕變試樣通過連接頭連接；

其次，通過卡環將上引伸桿固定在最下端的蠕變試樣的上凸臺上，同理下引伸桿以同樣的方式固定在最下端的蠕變試樣的下凸臺上；

再次，將兩個相同的沉溝球軸承分別放置于上托架和下托架，并與導軌接觸，再將兩個相同的彈簧架內嵌在上托架和下托架上；同樣，另一組軸對稱的變形測量組件以同樣的方式安裝；

最后，用兩對結構相同的彈簧分別將上托架的兩個彈簧架與下托架的兩個彈簧架固定起來，然后在下托架安裝試驗所用的引伸計，并用螺釘固定，可通過調整桿的高度改變引伸計測量范圍，在載荷作用下，蠕變試樣隨著載荷變化而變形，深溝球軸承在相應導軌上滑動。

與現有的高溫蠕變試驗機相比，本實用新型的有益效果是：