[發(fā)明專利]一種恒應(yīng)力加載氫滲透實(shí)驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910432829.1
• 申請(qǐng)日: 2019-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110118695B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張振;丁領(lǐng)領(lǐng);楊陽(yáng);吳明輝;余飛海;李桂貞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N3/14
• 分類號(hào): G01N3/14
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 張明浩

1.一種恒應(yīng)力加載氫滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括機(jī)械應(yīng)力加載機(jī)構(gòu)和氫滲透反應(yīng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械應(yīng)力加載機(jī)構(gòu)和氫滲透反應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座(9)上，所述機(jī)械應(yīng)力加載機(jī)構(gòu)包括施力機(jī)構(gòu)、拉伸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和力補(bǔ)機(jī)構(gòu)，氫滲透反應(yīng)機(jī)構(gòu)包括試件(10)和試件拉伸架(18)，拉伸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括彈簧(8)和被動(dòng)滑塊(17)，所述施力機(jī)構(gòu)與彈簧(8)連接，彈簧(8)與被動(dòng)滑塊(17)連接，被動(dòng)滑塊(17)與試件拉伸架(18)連接，施力機(jī)構(gòu)可對(duì)彈簧(8)產(chǎn)生拉力而使彈簧(8)發(fā)生形變，彈簧(8)對(duì)被動(dòng)滑塊(17)和試件拉伸架(18)產(chǎn)生拉力而使試件拉伸架(18)遠(yuǎn)離試件(10)的方向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試件(10)的拉伸，試件(10)拉伸后長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化，使彈簧(8)的長(zhǎng)度也發(fā)生改變，導(dǎo)致彈簧(8)對(duì)試件(10)的拉力產(chǎn)生一部分損失，所述力補(bǔ)機(jī)構(gòu)可對(duì)損失的力進(jìn)行補(bǔ)償，以保證試件(10)的恒力加載；所述力補(bǔ)機(jī)構(gòu)包括位移檢測(cè)器(7)、電流控制器(4)、標(biāo)準(zhǔn)重量砝碼(2)、電磁盤(1)、鋼絲(6)和定滑輪(3)，所述位移檢測(cè)器(7)與彈簧(8)連接，位移檢測(cè)器(7)依次與電流控制器(4)和電磁盤(1)電性連接，電磁盤(1)固定在底座(9)上，電磁盤(1)上方設(shè)置有被鋼絲(6)一端牽引的標(biāo)準(zhǔn)重量砝碼(2)，鋼絲(6)另一端繞過(guò)固定在底座(9)上的定滑輪與試件拉伸架(18)連接而對(duì)試件(10)產(chǎn)生拉力，所述位移檢測(cè)器用于檢測(cè)彈簧(8)的長(zhǎng)度變化，并根據(jù)彈簧(8)的長(zhǎng)度變化，電流控制器(4)調(diào)整流經(jīng)電磁盤(1)的電流，進(jìn)而調(diào)節(jié)電磁盤(1)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)重量砝碼(2)的引力，最終控制標(biāo)準(zhǔn)重量砝碼(2)通過(guò)鋼絲(6)拉動(dòng)試件(10)的拉力，實(shí)現(xiàn)對(duì)試件(10)損失的拉力補(bǔ)償，以保證試件(10)的恒力加載。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒應(yīng)力加載氫滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述施力機(jī)構(gòu)包括絲杠(5)、運(yùn)動(dòng)滑塊(16)和絲杠限位板(15)，絲杠(5)與運(yùn)動(dòng)滑塊(16)連接，運(yùn)動(dòng)滑塊(16)與彈簧(8)連接，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)絲杠(5)運(yùn)動(dòng)，絲杠(5)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)滑塊(16)遠(yuǎn)離彈簧(8)方向移動(dòng)，進(jìn)而對(duì)彈簧(8)產(chǎn)生拉力而使彈簧(8)發(fā)生形變，絲杠限位板(15)設(shè)置在底座(9)上，固定設(shè)置在絲杠(5)的后方，用于限制絲杠(5)的移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒應(yīng)力加載氫滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述氫滲透反應(yīng)機(jī)構(gòu)還包括電解池(19)、墊片(12)、密封夾(11)和試件固定架(13)，所述試件固定架(13)固定在底座(9)上，試件(10)一端固定設(shè)置在試件固定架(13)上，另一端設(shè)置在試件拉伸架(18)上，通過(guò)試件拉伸架(18)遠(yuǎn)離試件(10)方向移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)試件(10)的拉伸作用，所述試件(10)上夾持有墊片(12)，所述墊片(12)中間設(shè)置有孔徑小于試件(10)寬度的開(kāi)孔，墊片(12)通過(guò)密封夾(11)與試件(10)緊密貼合，電解池(19)分為陰極電解池和陽(yáng)極電解池，陰極電解池和陽(yáng)極電解池分別設(shè)置在試件(10)兩邊，通過(guò)墊片(12)上設(shè)置的開(kāi)孔與試件(10)密封連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒應(yīng)力加載氫滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述墊片(12)為兩片貼合在一起的亞克力板，兩片亞克力板之間貼有硅膠片，使墊片(12)與試件(10)密封貼合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒應(yīng)力加載氫滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述墊片(12)的亞克力板形狀為邊長(zhǎng)為40mm的正方形或者直徑為40mm的圓形，厚度為2mm；硅膠片的形狀為圓形，直徑為30mm，厚度為2mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒應(yīng)力加載氫滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述鋼絲(6)水平設(shè)置，與試件(10)受力的中心線重合。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒應(yīng)力加載氫滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，運(yùn)動(dòng)滑塊(16)通過(guò)螺紋與絲杠(5)連接，運(yùn)動(dòng)滑塊(16)通過(guò)銷釘與彈簧(8)連接，運(yùn)動(dòng)滑塊(16)通過(guò)設(shè)置在底座(9)中的燕尾槽進(jìn)行滑動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒應(yīng)力加載氫滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述被動(dòng)滑塊(17)與彈簧(8)通過(guò)銷釘連接，被動(dòng)滑塊(17)通過(guò)設(shè)置在底座(9)中的燕尾槽進(jìn)行滑動(dòng)。