[發明專利]一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法

在審

• 申請號: 202211483911.5
• 申請日: 2022-11-24
• 公開（公告）號: CN115773953A
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 高宇昊
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02;G01N17/02
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 李萌;王一民

1.一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法，其特征在于，將充氫和疲勞加載耦合，通過將待測金屬材料(1)放置于電化學充氫裝置中，利用電化學充氫的方式對金屬材料(1)充氫。

2.根據權利要求1所述的一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法，其特征在于，所述金屬材料(1)為圓形等截面狀，包括夾持段、過渡段和平行段，所述夾持段包括兩個，并分別設置于金屬材料(1)的上下兩側，所述過渡段對應設置兩個，每個過渡段對應連接一個夾持段，兩個過渡段之間通過平行段連接。

3.根據權利要求2所述的一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法，其特征在于，所述電化學充氫裝置包括陽極(2)、電解質盒體(3)、插入部、橡膠塞(4)、密封蓋(6)和電源(7)，所述電解質盒體(3)的內部盛裝電解質溶液(5)，所述插入部設置在電解質盒體(3)的底部，所述橡膠塞(4)封堵插入部。

4.根據權利要求3所述的一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法，其特征在于，所述橡膠塞(4)中間有通孔，用于使位于金屬材料(1)下側的夾持段穿過通孔，并使金屬材料(1)豎直設置在電解質盒體(3)的內部。

5.根據權利要求3所述的一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法，其特征在于，所述橡膠塞(4)的外周設置外螺紋，所述密封蓋(6)和所述外螺紋連接。

6.根據權利要求3所述的一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法，其特征在于，所述陽極(2)在電解質盒體(3)的內側邊緣均勻設置多個。

7.根據權利要求3所述的一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法，其特征在于，所述電解質盒體(3)的內徑為金屬材料(1)平行段直徑的10倍以上。

8.根據權利要求3所述的一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法，其特征在于，所述電解質溶液(5)為NaOH或H₂SO₄溶液，并加入CS₂、Na₂S、CH₄N₂S、焦磷酸鈉中的任意一種。

9.根據權利要求1所述的一種用于金屬材料的充氫疲勞耦合試驗方法，其特征在于，所述充氫疲勞耦合試驗方法包括如下步驟：

S1.將金屬材料(1)安裝于電解質盒體(3)內，確保金屬材料(1)的平行段位于電解質盒體(3)的中間，密封蓋(6)和橡膠塞(4)的外螺紋旋緊；

S2.準備可調穩壓直流電源(7)，金屬材料(1)和電源(7)的負極連接，多個陽極(2)并聯后和電源(7)的正極連接，金屬材料(1)兩側的夾持段和疲勞試驗機連接；

S3.在電解質盒體(3)內倒入電解質溶液(5)，確保電解質溶液(5)不發生滲漏；

S4.在疲勞測試前對金屬材料(1)預充氫，記錄并控制充氫參數；

S5.根據設定的疲勞應力進行疲勞加載試驗，同時充氫參數保持和預充氫參數相同，當疲勞循環周次達到指定次數或金屬材料(1)斷裂時停止試驗，記錄結果；

S6.對金屬材料(1)的平行段部分進行取樣，采用化學分析的方法測定氫含量，量化充氫的效果，進而調整充氫的參數。