[發明專利]一種用于應力腐蝕裂紋萌生和擴展實驗的加載裝置

有效

• 申請號: 202010259042.2
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111289380B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 匡文軍;張世豪;王生凱;馮興宇;郭朝維
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/02;G01N17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種用于應力腐蝕裂紋萌生和擴展實驗的加載裝置，其特征在于，包括高溫高壓釜釜體(1)、高溫高壓釜釜蓋(2)、試樣的加載結構、可移動加載平臺(19)、位移傳感器(20)、伺服拉伸試驗機(21)和支撐架，其中，所述可移動加載平臺(19)套裝在支撐架上，且沿支撐架上下移動；所述伺服拉伸試驗機(21)的輸出軸穿過支撐架的底板與可移動加載平臺(19)的底部連接；所述高溫高壓釜釜蓋(2)安裝在支撐架的上端；所述高溫高壓釜釜體(1)安裝在高溫高壓釜釜蓋(2)上；所述高溫高壓釜內試樣架(10)置于高溫高壓釜釜體(1)內；所述試樣的加載結構的一端安裝在可移動加載平臺(19)上，其另一端穿過高溫高壓釜釜蓋(2)安裝在高溫高壓釜內試樣架(10)的頂部；所述試樣的加載結構用于固定小尺寸的第一拉伸試樣(8)或大尺寸緊湊型的第二拉伸試樣(29)；

當進行第一拉伸試樣(8)的慢應變速率拉伸或應力腐蝕裂紋萌生實驗時，所述試樣的加載結構包括第一I段拉伸軸(4)、第一II段拉伸軸(13)和III段拉伸軸(17)，其中，所述III段拉伸軸(17)設置有四個，分別配合安裝在可移動加載平臺(19)上開設的中心孔和沿中心孔位置均布的三個軸孔上；每個III段拉伸軸(17)的自由端連接有一個第一II段拉伸軸(13)；所述第一II段拉伸軸(13)的自由端穿過高溫高壓釜釜蓋(2)，且連接第一拉伸試樣(8)；所述第一拉伸試樣(8)的自由端連接第一I段拉伸軸(4)，所述第一I段拉伸軸(4)固定在高溫高壓釜內試樣架(10)上；所述III段拉伸軸(17)和第一II段拉伸軸(13)之間設置有用于采集試樣受力情況的力傳感器(16)；所述力傳感器(16)連接有外接控制系統；所述可移動加載平臺(19)上設置有用于采集可移動加載平臺(19)位移的位移傳感器(20)；所述位移傳感器(20)連接有外接控制系統；

當進行第二拉伸試樣(29)的恒應力強度因子拉伸或裂紋擴展實驗時，所述試樣的加載結構包括III段拉伸軸(17)、第二II段拉伸軸(34)和第二I段拉伸軸(24)，其中，III段拉伸軸(17)僅設置有一個，該III段拉伸軸(17)配合安裝在可移動加載平臺(19)上開設的中心孔上；所述III段拉伸軸(17)的自由端連接有一個第二II段拉伸軸(34)，第二II段拉伸軸(34)的自由端穿過高溫高壓釜釜蓋(2)，且連接第二拉伸試樣(29)；所述第二拉伸試樣(29)的自由端連接第二I段拉伸軸(24)，所述第二I段拉伸軸(24)固定在高溫高壓釜內試樣架(10)上；所述III段拉伸軸(17)和第二II段拉伸軸(34)之間設置有用于采集試樣受力情況的力傳感器(16)；所述力傳感器(16)連接有外接控制系統；所述可移動加載平臺(19)上設置有用于采集可移動加載平臺(19)位移的位移傳感器(20)；所述位移傳感器(20)連接有外接控制系統。

2.根據權利要求1所述的一種用于應力腐蝕裂紋萌生和擴展實驗的加載裝置，其特征在于，所述III段拉伸軸(17)通過III段拉伸軸下端螺母(18)固定在可移動加載平臺(19)上；所述III段拉伸軸(17)和第一II段拉伸軸(13)之間設置有連接部件(15)。

3.根據權利要求1所述的一種用于應力腐蝕裂紋萌生和擴展實驗的加載裝置，其特征在于，所述第一拉伸試樣(8)的兩端分別設置有第一拉伸試樣下夾具(9)和第一拉伸試樣上夾具(7)，其中，所述第一II段拉伸軸(13)與第一拉伸試樣(8)之間通過第一拉伸試樣下夾具(9)連接；所述第一拉伸試樣(8)與第一I段拉伸軸(4)之間通過第一拉伸試樣上夾具(7)連接。

4.根據權利要求3所述的一種用于應力腐蝕裂紋萌生和擴展實驗的加載裝置，其特征在于，所述第一II段拉伸軸(13)和第一拉伸試樣下夾具(9)之間通過II段拉伸軸上夾具(12)連接；所述第一I段拉伸軸(4)通過I段拉伸軸上端螺母(3)固定在高溫高壓釜內試樣架(10)上。

5.根據權利要求1所述的一種用于應力腐蝕裂紋萌生和擴展實驗的加載裝置，其特征在于，所述高溫高壓釜釜蓋(2)上開設的中心軸孔和沿中心軸孔均布的三個周邊軸孔與II段拉伸軸(13)之間均設置有動態密封部件(14)。