[發明專利]一種高溫高壓水微動疲勞正壓力施加裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201910532846.2
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110208125A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 譚季波;吳欣強;韓恩厚;王翔
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N3/18;G01N3/02
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種高溫高壓水微動疲勞正壓力施加裝置，其特征在于，該裝置包括：片狀疲勞試樣、疲勞夾具、支撐板、支撐底座、連接螺桿、拉伸彈簧、彈簧掛鉤、立柱、樣品臺、轉接頭、加載軸、高壓釜體、高壓釜蓋、磨損壓頭、定位凹槽、定位凸緣，具體結構如下：

高壓釜體倒扣于高壓釜蓋上，高壓釜體內的立柱固定于高壓釜蓋上，樣品臺固定于立柱頂部；片狀疲勞試樣豎向設置于高壓釜體內的疲勞夾具之間，片狀疲勞試樣上端通過疲勞夾具與樣品臺連接，片狀疲勞試樣下端通過疲勞夾具與轉接頭連接，轉接頭的底部與穿過高壓釜蓋的加載軸連接；

兩個支撐底座分別通過豎向設置的連接螺桿固定于樣品臺上，兩個支撐底座對稱設置于片狀疲勞試樣的兩側；兩個支撐底座的相對側面分別開設水平的定位凹槽，兩個定位凹槽對稱設置，兩個支撐底座上的定位凹槽分別正對片狀疲勞試樣兩側的窄面，每個定位凹槽內分別安裝支撐板，支撐板為中間水平面及所述水平面兩側平行相對的豎直定位凸緣組合成一體的工字型結構；

磨損壓頭安裝于支撐板中間水平面的外端，每個磨損壓頭的外表面正對片狀疲勞試樣的一個窄面；每個支撐板兩側的定位凸緣上對稱設置桿狀彈簧掛鉤，拉伸彈簧為兩個，每個拉伸彈簧連接兩個支撐板同一側面的彈簧掛鉤。

2.按照權利要求1所述的高溫高壓水微動疲勞正壓力施加裝置，其特征在于，高壓釜體內的立柱通過螺紋連接方式固定于高壓釜蓋上，樣品臺通過螺紋連接方式固定于立柱頂部。

3.按照權利要求1所述的高溫高壓水微動疲勞正壓力施加裝置，其特征在于，每個連接螺桿的上端通過螺母固定于樣品臺上，每個連接螺桿的下端與支撐底座連接，每個支撐底座的頂面沿豎向開設與定位凹槽相通的螺紋孔，支撐底座通過螺紋孔與連接螺桿連接。

4.按照權利要求1所述的高溫高壓水微動疲勞正壓力施加裝置，其特征在于，支撐板中間水平面的厚度與定位凹槽的高度相同，支撐板與定位凹槽呈滑動配合；每個支撐板兩側的定位凸緣貼緊支撐底座的前后兩個相對側面，兩個相對定位凸緣內側之間的距離與定位凹槽的寬度相同，使支撐板在定位凹槽深度方向自由活動，支撐板在高度方向與寬度方向限制活動，形成緊密配合。

5.按照權利要求1所述的高溫高壓水微動疲勞正壓力施加裝置，其特征在于，磨損壓頭通過擰緊螺栓安裝于支撐板中間水平面的外端。

6.按照權利要求1所述的高溫高壓水微動疲勞正壓力施加裝置，其特征在于，彈簧掛鉤通過螺紋連接安裝于支撐板的定位凸緣上，對稱設置的兩個彈簧掛鉤的軸線重合，每個彈簧掛鉤上開設環形槽，每個拉伸彈簧的兩端分別連接彈簧掛鉤的環形槽，拉伸彈簧變形產生的拉力使安裝于支撐板上的磨損壓頭與片狀疲勞試樣接觸。

7.按照權利要求1所述的高溫高壓水微動疲勞正壓力施加裝置，其特征在于，定位凹槽中心正對片狀疲勞試樣標距段中心。

8.一種權利要求1至7之一所述的高溫高壓水微動疲勞正壓力施加裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將立柱與高壓釜蓋通過螺紋連接方式擰緊，利用壓緊螺帽將立柱與樣品臺連接；加載軸穿過高壓釜蓋，并通過密封圈密封加載軸與高壓釜蓋，將轉接頭與加載軸的上端連接；

(2)利用疲勞夾具夾持片狀疲勞試樣，通過螺紋連接方式，疲勞夾具的上端與樣品臺連接，疲勞夾具的下端通過轉接頭與加載軸連接；

(3)將連接螺桿與支撐底座連接，利用螺紋連接方式將連接螺桿固定于樣品臺上，并調節連接螺桿位置，使支撐底座上的定位凹槽正對著片狀疲勞試樣的窄面，且定位凹槽中心位置與片狀疲勞試樣的標距段中心位置持平；

(4)利用擰緊螺栓將磨損壓頭安裝于支撐板上，將彈簧掛鉤安裝于支撐板上，將支撐板安裝于定位凹槽內；

(5)根據微動疲勞實驗中片狀疲勞試樣與磨損壓頭之間的正壓力大小，選擇合適的拉伸彈簧規格，將拉伸彈簧安裝于彈簧掛鉤上；

(6)將高壓釜蓋與高壓釜體密封，注入高溫高壓水，開展高溫高壓水微動疲勞試驗。