[发明专利]一种便携式金属线材拉伸应力腐蚀试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式金属线材拉伸应力腐蚀试验装置。 

背景技术

应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在特定腐蚀介质中引起的破坏。应力腐蚀研究是安全可靠性研究的重要领域。金属线材拉伸应力腐蚀试验装置主要用来研究金属线材在不同的应力、腐蚀介质、温度、PH值、时间耦合作用下的腐蚀性能和应力腐蚀机理。目前金属材料的恒负载光滑拉伸应力腐蚀试验需要借助大型的专用试验机来完成，该试验机体积庞大，价格昂贵，难以移动，使用不便。尽管国内外已经研制出了金属杆体材料的应力腐蚀试验装置和利用弹簧加载的便携式应力腐蚀试验装置，但仍然无法达到多次加载、选择腐蚀，多点腐蚀，重复使用、准确测量的要求。

发明内容

针对现有设备的缺陷，为了将电化学工作站和声发射仪应用于应力腐蚀试验，从而更加科学的研究不同的应力、腐蚀介质、温度、PH值、时间耦合作用对金属线材应力腐蚀性能的影响规律，本发明提供了一种便携式金属线材拉伸应力腐蚀试验装置，该装置加载方便，便于携带，精确度高，实时监测，可以重复使用、进行选择性腐蚀及多点同时腐蚀，而且可以进行电化学试验和声发射测量。

本发明所采用的技术方案是：

一种便携式金属线材拉伸应力腐蚀试验装置，包括：加载主体装置（1）、应力腐蚀容器（2）、传感器系统（3）、特制夹具（4），其特征在于：加载主体装置（1）为由三角钢支撑的支架，包括一个夹持部，一个加载螺母，一块垫片。金属线材的墩头一端由加载装置的夹持部固定，另一端紧贴垫片，与墩头直接接触的钢板均为高碳钢，可以施加较大的荷载。为解决重复使用的问题，垫片与钢板设有大小不一但连通的定位孔 。

为解决选择性腐蚀和多点腐蚀的问题，装置的应力腐蚀容器可以任意布置，并且可以布置多个。通过应力腐蚀容器，可以加入或者更换腐蚀溶液。借助电化学工作站，可以进行电化学测试。

为解决测试准确度和实时监测的问题，装置采用垫圈压力传感器并连接XSB-1显示控制仪。

为解决与声发射的连接问题，装置特配备了专用夹具。

本发明的有益效果是，能够方便施加大小不同的荷载，并准确测量，实时监测，可以重复使用、实现选择性腐蚀，多点腐蚀。可以控制各种试验条件，进行电化学试验和声发射试验。 

附图说明

图1为本发明的试验装置立面示意图；

图2为本发明的试验装置平面示意图；

图3为专用夹具示意图；

图4为可以更换试件的定位孔示意图；

图5为传感器系统示意图；

图中：

1 加载主体装置 2 应力腐蚀容器 3 传感器系统 4 专用夹具 5线材试样

11夹持部 12加载螺栓 13垫片 21左盖板 22右盖板 23出水阀门

31垫圈式压力传感器  32 xsb-1显示控制仪 41设有凹槽钢板 42 小螺栓

51金属线材墩头  111 设有连通定位孔的高碳钢钢板 112 嵌入螺栓头的钢板

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

一种便携式金属线材拉伸应力腐蚀试验装置，如图1所示，装置包括：加载主体装置1、应力腐蚀容器2、传感器系统3、特制夹具4。所述加载主体装置1由三块金属不锈钢 焊接而成，并设置三角支撑。金属线材的墩头51一端由加载装置的夹持部11通过钢板111和112固定，另一端紧贴垫片13，拧紧加载螺栓12，施加荷载。其中，钢板111和垫片13设有两连通的定位孔，可以更换试件，重复利用装置。

垫圈压力传感器31放置于垫片13与钢板之间，同时连接显示控制仪XSB-1 32，对荷载准确测量，实时监测。

试件5用砂纸打磨至表面光滑，一般打磨到800目。端部需要用镦头机做墩头处理，试件穿过应力腐蚀容器2的左右盖板21和22，使用中性的硅酮防霉耐候胶将盖板与试样密封，将应力腐蚀容器固定于选择性腐蚀的部位。应力腐蚀容器上端开口，可以加入配好的腐蚀溶液，若更换溶液，打开阀门23，等溶液流干，经清水冲洗后，可以再添加新的腐蚀介质。

在同一个装置上，可以布置多个应力腐蚀容器2，加入不同的腐蚀溶液，实现多点腐蚀。

将特制夹具4夹紧试样，并把声发射传感器固定于夹具，并连接声发射仪。

应力腐蚀容器里同时加入参比电极、辅助电极，并将试样腐蚀部分作为工作电极，可以进行电化学测试。