[實用新型]一種用于超高溫燒蝕性能考核試驗的試樣夾具

有效

• 申請號: 201720166284.0
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN206740684U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 仝永剛;梁秀兵;葉益聰;白書欣;陳永雄;張志彬;柳建;胡振峰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍裝甲兵工程學院
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 北京智為時代知識產權代理事務所(普通合伙)11498
• 代理人: 楊靜,吉海蓮

技術領域

本實用新型涉及材料的超高溫燒蝕性能考核領域，具體涉及一種用于材料超高溫燒蝕性能考核試驗的試樣夾具。

背景技術

火箭發動機，航天飛行器等的高溫耐熱部件長期在超高溫燒蝕環境下服役，對高溫耐熱部件材料的抗燒蝕性能提出了越來越嚴苛的要求。抗燒蝕性能是評價該類材料可用性的重要指標，在材料研發階段和實際使用之前，需要對其抗燒蝕性能進行系統全面的考核評價。

用于材料抗燒蝕性能考核的試驗方法主要包括裝機飛行試驗和地面模擬試驗。裝機飛行試驗考核過程非常復雜，成本高昂，準備周期長，一般在技術和材料均比較成熟后實施，用于對耐高溫材料進行最終的燒蝕驗證。相比而言，地面模擬試驗周期短、成本低，試驗過程可控性強，適用于頻繁試驗的基礎性能研究，是研究材料抗燒蝕性能的有效方法。目前，研究材料抗燒蝕性能的地面模擬試驗方法包括電弧等離子風洞燒蝕、燃氣風洞燒蝕、小型發動機尾焰燒蝕、超音速火焰燒蝕和氧乙炔焰燒蝕等。在燒蝕性能考核試驗過程中，被考核試樣承受高速、超高溫燃氣沖刷和燒蝕，燃氣溫度可達3000℃左右，待考核試樣在數秒內被加熱到很高溫度，要求待考核試樣的夾持裝置能承受高溫燃氣的沖刷并能同時施加相應的夾持載荷。目前，燒蝕試驗中待考核試樣的夾具多采用石墨、耐火材料等制作，夾具材料在燒蝕試驗中也會發生一定程度的氧化和燒蝕，試樣夾具多為一次性使用且較難用于試樣的長時間超高溫燒蝕考核。為了保證燒蝕試驗的一致性和材料的長時間超高溫燒蝕性能考核，需要開發一種用于超高溫燒蝕性能考核試驗的可重復使用試樣夾具。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于超高溫燒蝕性能考核試驗的試樣夾具以克服現有技術中夾具不能長期、重復使用和耐受超高溫燃氣沖刷的缺陷。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種用于超高溫燒蝕性能考核試驗的試樣夾具，包括夾具固定支座，夾具固定支撐臂，夾具可調節支撐臂，試樣夾持槽口，夾具可調節支撐臂調節導軌和支撐臂循環水冷系統；

夾具固定支撐臂固定在夾具固定支座上；

夾具可調節支撐臂調節導軌為相互平行的兩條，均固定在夾具固定支座上；所述夾具固定支撐臂軸線和夾具可調節支撐臂軸線平行，平行軸線與兩條夾具可調節支撐臂調節導軌的中心線在同一平面上；

夾具可調節支撐臂垂直連接在兩條夾具可調節支撐臂調節導軌上，且可在夾具可調節支撐臂調節導軌上移動，以調節夾具固定支撐臂和可調節支撐臂間的距離；

試樣夾持槽口分別位于夾具固定支撐臂和夾具可調節支撐臂頂部，槽口內部設置熱電偶測量被考核試樣的背面溫度；

夾具固定支撐臂和夾具可調節支撐臂內部中空，內部設支撐臂循環水冷系統。

優選地，所述支撐臂循環水冷系統由分別位于夾具固定支撐臂外側和夾具可調節支撐臂外側的冷卻水進水管和分別位于夾具固定支撐臂和夾具可調節支撐臂內部的水流通道與冷卻水出水管組成；

冷卻水出水管的管道上端為循環水回流入水口，并與試樣夾持槽口保持有空間距離；冷卻水出水管的管道下端延伸至夾具固定支座水平面下方，冷卻水出水管的管道下端為循環水回流出水口。

優選地，所述夾具固定支座采用螺紋連接、卡鉗夾緊方式在夾持試樣過程中予以固定。

優選地，所述夾具固定支撐臂采用焊接或螺紋連接的方式固定在夾具固定支座上。

優選地，夾具可調節支撐臂調節導軌有平行的兩條，二者軸線垂直距離為50-500mm。

本實用新型的試樣夾具在使用時，其夾具固定支撐臂和可調節支撐臂的循環水從進水管流入，流經支撐臂內部中空水流通道，從循環水回流入水口回流進入出水管管道，從出水管的循環水回流出水口流出；

(三)有益效果

本實用新型提供的試樣夾具可耐受超高溫燃氣的沖刷，可耐受 2000℃以上的超高溫；能夠夾持大小不同尺寸形狀的待考核試樣，適用范圍廣；可重復使用，且使用壽命長，夾具結構簡單，試樣安裝方便適用性強。

附圖說明

圖1為本實用新型用于超高溫燒蝕性能考核試驗的試樣夾具俯視圖。5為夾具可調節支撐臂調節導軌，501和502分別為平行的兩條夾具可調節支撐臂調節導軌，101、102、103和104為固定支座緊固螺紋，201和201為夾具固定支撐臂緊固螺紋，301和302為夾具可調節支撐臂緊固螺紋。