[發(fā)明專利]一種鹽霧試驗自動旋轉疲勞加載裝置

有效

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• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113125332B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 余倩倩;常安;張偉平;顧祥林
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

本發(fā)明為一種鹽霧試驗自動旋轉疲勞加載裝置，包括鹽霧試驗箱，所述鹽霧試驗箱內設有支座，所述支座上水平向轉動設有轉軸；所述轉軸上按間隔固定設置一對固定支架，所述固定支架之間設有移動支架，所述移動支架與所述轉軸相平行；所述移動支架上設有夾持單元，所述轉軸上設有加載單元；所述加載單元包括設于所述轉軸上的滑道以及滑動設于所述滑道內的加載鋼塊，所述加載鋼塊與固定于所述夾持單元內的試件之間通過彈簧及夾具連接。當支架做圓周運動時，加載鋼塊在豎直鋼桿上滑動，每個周期可產生一個正弦波的疲勞荷載，荷載的大小及頻率可自由調節(jié)，可以解決鹽霧箱試件只有一面可以噴灑鹽霧及腐蝕過程中施加疲勞荷載的問題，提高試驗精確度。

技術領域

本發(fā)明涉及材料試驗設備技術領域，具體涉及一種鹽霧試驗自動旋轉疲勞加載裝置，該裝置可自行設置疲勞荷載大小及頻率。

背景技術

鹽霧腐蝕是一種常見的最有破壞性的大氣腐蝕，它的主要腐蝕成分是海洋中的氯化物鹽——氯化鈉，它主要來源于海洋和內地鹽堿地區(qū)。鹽霧對金屬材料表面的腐蝕是由于氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護層與內部金屬發(fā)生電化學反應引起的。同時，氯離子含有一定的水合能，易被吸附在金屬表面的孔隙、裂縫排擠并取代氯化層中的氧，把不溶性的氧化物變成可溶性的氯化物，使鈍化態(tài)表面變成活潑表面，造成產品不良反應。

鹽霧試驗是一種主要利用鹽霧試驗設備所創(chuàng)造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來考核產品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗。一般鹽霧試驗采用平面作為腐蝕試驗的實驗參考面，由于鹽霧試驗箱運行時一般不予中斷，受制于現(xiàn)有鹽霧試驗箱的噴頭均從上往下噴灑鹽霧，故只有一個參考面可以被充分噴灑鹽霧，導致板狀試件上下兩面呈現(xiàn)完全不同的腐蝕程度和腐蝕形態(tài)。

而在自然環(huán)境下，構件一般在受力狀態(tài)下受到腐蝕，如在橋梁、海洋工程等結構中，構件受到上方車輛或海浪的疲勞荷載。現(xiàn)有技術中，只有在鹽霧箱中進行短期疲勞試驗的裝置，但這種裝置無法考慮到在鹽霧箱中長時間下腐蝕和疲勞應力的共同作用。因此，有必要提出一種可以避免試驗機長時間在鹽霧箱中工作，且可以同時完成均勻表面銹蝕和疲勞加載的裝置。

專利CN110631983A公開了一種鹽霧試驗機，設有試驗箱和箱蓋，試驗箱內設有試件擺放臺和鹽霧噴淋系統(tǒng)，試驗箱內設有轉盤，試件擺放臺設置在轉盤上，轉盤上設有下端伸出試驗箱的傳動軸，動力源與傳動軸相連；試件擺放臺包括連接座、加載滑道、加載滑塊、加載座和加載絲杠，加載絲杠上設有鎖緊裝置，加載滑塊和加載座上設有試件夾具，在此鹽霧試驗箱中，試件始終在水平方向上運動，底部參考面和頂部參考面由于重力影響會導致頂部和底部銹蝕程度、銹蝕形態(tài)發(fā)生明顯不一致，且底部參考面由于頂面遮擋也很難均勻銹蝕，本專利中的試件則可繞水平軸轉動360°，可以保證兩個參考面均勻且同步銹蝕。同時，該試驗箱中的試件加載方式為靜力加載，無法施加周期疲勞荷載，且長期夾持下試件會發(fā)生應力松弛，本專利中，加載的方式為利用重物周期轉動施加正弦疲勞荷載，可由電機改變荷載加載頻率，由改變重物質量可改變荷載大小，且由彈簧連接也不會發(fā)生應力松弛現(xiàn)象。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有試件在鹽霧試驗中無法進行長時間應力與腐蝕同時加載的問題，難以較好的模擬構件在現(xiàn)實自然中的腐蝕問題，提供一種鹽霧試驗自動旋轉疲勞加載裝置，可以使板狀試件上下兩面都能均勻噴灑鹽霧，且試件在轉動過程中會受到正弦波的疲勞荷載，從而獲得更加準確的鹽霧試驗腐蝕樣試件。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種鹽霧試驗自動旋轉疲勞加載裝置，包括鹽霧試驗箱，所述鹽霧試驗箱內設有支座，所述支座上水平向轉動設有轉軸；所述轉軸上按間隔固定設置一對固定支架，所述固定支架之間設有移動支架，所述移動支架與所述轉軸相平行；所述移動支架上設有至少一個用于固定夾持試件的夾持單元，所述轉軸上設有與所述夾持單元相匹配的加載單元；所述加載單元包括設于所述轉軸上的滑道以及滑動設于所述滑道內的加載鋼塊，所述加載鋼塊與固定于所述夾持單元內的試件之間通過彈簧及夾具連接。