[发明专利]一种双向应力高温蠕变试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温蠕变的试验装置，尤其涉及一种双向应力高温蠕变试验装置。

背景技术

高温蠕变是指试样在高温环境下受到持续应力作用发生的缓慢的塑性变形，所受应力远小于材料的屈服强度，其既可是拉应力也可是压应力。从高温蠕变能有效预测材料在高温和应力作用下长期服役后的应变趋势和断裂寿命，是重要的力学性能参数。现有的高温蠕变试样通常是在单轴拉伸负载高温下持续作用，附加测量记录辅助系统，按照《GB/T 2039-2012 金属材料 单轴拉伸蠕变试验方法》进行试验。

在现有技术中，由于试验装置的限制，高温蠕变试验一次都是只能进行单方向的应力测试。但是，在现场实际工况中，特别是高温压力管道中，材料所受应力并非为单向的拉应力，以管道分析质点受力，可简化为双向的拉应力和较小的剪应力。现有高温蠕变试验装置无法满足对材料双向应力的测试要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种能够实现温度可控的双向应力高温蠕变试验装置。

解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：

一种双向应力高温蠕变试验装置，包括试样和高温炉，其特征是：所述的高温炉两侧壁上对称开有竖向狭窄长孔，所述的试样为十字架状，其竖杆的上端固定在所述高温炉内的顶部、下端吊有砝码，横杆的左右两端分别连接一钢绳一端，钢绳的另一端穿过所述长孔、绕过一滑轮后吊有砝码，所述滑轮设在一竖向导杆上并可沿导杆竖向移动。

在上述基础上，本发明还可以有如下的各种改进：

所述试样竖杆的上、下两端分别固定有一同向穿过所述狭窄长孔伸出到炉壁外的水平指针，所述高温炉在指针伸出一侧的狭窄长孔相对应位置处设有垂直方向的测量刻度。这样可以方便实验人员实时读取试样的垂直方向长度。

所述的高温炉底部开有底孔，所述试样下端吊有砝码的方式为：试样下端和砝码分别固定在穿过所述底孔的钢绳两端。

所述钢绳位于滑轮与外炉壁之间的部位上方设有水平仪，用于观察试样的水平状态。概因在试验过程中，由于试样的塑性变形，试样水平位置会发生变化，在水平方向夹持装置炉壁外部分分别有一个水平仪，实时监控试样的水平倾斜情况；如果发现产生倾斜，通过调节滑轮在导杆垂直方向上的位置，即可保证试样处于水平状态。

所述的高温炉内壁设有加热电阻丝、外壁包裹有保温材料，还设有温控系统，温控系统由终端控制系统、设在高温炉内的温度传感器及连接在电阻丝的加热开关组成，所述温度传感器和加热开关分别与终端控制系统连接。所述的终端控制系统只要设定高温炉的工作温度，启动开关就可以自动控制加热开关用电阻丝加热，同时利用温度传感器实时测量高温炉的温度来控制加热开关的通断从而实现温度控制。

所述的高温炉底面还设有支撑底座，以及设在顶面的支架，所述的支架为与高温炉顶面连接的横向导架，通过横向导架可将高温炉固定不能随意左右摆动。

与现有技术相比，本发明工具有如下优点：

本发明采用十字架状试样并在高温炉内给予试样水平和垂直方向的拉力，可以满足材料的双向应力高温蠕变的试验测试要求，使得高温蠕变的试验更接近材料实际使用情况，同时安装有温控系统可以实现温度自动化控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的试样示意图。

图中：1-支撑底座，2-指针，3-砝码，4-钢绳，5-滑轮，6-导杆，7-水平仪，8-高温炉,9-支架，10-试样，11-温控系统。

具体实施方式

下面结合附图用实施例对本发明作进一步说明。

如图1、2所示，一种双向应力高温蠕变试验装置，包括试样10和高温炉8，其特征是：所述的高温炉两侧壁上对称开有竖向狭窄长孔，所述的试样为十字架状，其竖杆的上端固定在所述高温炉内的顶部、下端吊有砝码3，横杆的左右两端分别连接一钢绳4一端，钢绳的另一端穿过所述长孔、绕过一滑轮5后吊有砝码，所述滑轮设在一竖向导杆上并可沿导杆6竖向移动，其中所述的高温炉底部开有底孔，所述试样下端吊有砝码的方式为：试样下端和砝码分别固定在穿过所述底孔的钢绳两端。

在本实施例中，所述试样10竖杆的上、下两端分别固定有一同向穿过所述狭窄长孔伸出到炉壁外的水平指针2，所述高温炉8在指针伸出一侧的狭窄长孔相对应位置处设有垂直方向的测量刻度。这样可以方便实验人员实时读取试样的垂直方向长度。