[发明专利]海水腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率试验装置及其测量方法

权利要求书

1.一种海水腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率试验装置，其特征在于：它包括有三点弯曲夹具、海水环境容器箱(2)，所述三点弯曲夹具由与疲劳试验机横梁相连的三点弯曲支架(1)、连接在三点弯曲支架(1)上的两个上弯心夹具(5)、以及设置在海水环境容器箱内的下弯心夹具(6)组成；

所述三点弯曲支架(1)通过法兰盘(3)固定在疲劳试验机横梁上；

所述两个上弯心夹具(5)在三点弯曲支架内的矩形滑道(7)里滑动，并通过定位孔(8)固定；

所述海水环境容器箱(2)底部设有通孔(9)，通孔内设有贯穿通孔的连接螺杆(10)，连接螺杆(10)通过海水环境容器箱底部内外两侧对锁螺母(11)垂直固定，连接螺杆(10)在海水环境容器箱内的顶端与下弯心夹具(6)固定，在海水环境容器箱外的底端与疲劳试验机的下作动器相连；连接螺杆(10)与通孔(9)之间密封；

所述海水环境容器箱顶部设有防飞溅盖板(4)，盖板上设有供试样伸入海水环境容器箱内的矩形通孔(14)；

所述海水环境容器箱(2)与位于海水环境容器箱外的循环海水供给装置相连；

所述防飞溅盖板(4)从上到下依次包括粘接而成的顶层盖板(33)、中间层盖板(31)以及底层盖板(29)，所述三层盖板之间还设有一对横向推板(32)和一对纵向推板(30)，所述横向推板(32)和纵向推板(30)通过三层盖板上对应的滑槽和卡条定位。

2.根据权利要求1所述海水腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率试验装置，其特征在于：所述循环海水供给装置包括循环海水箱(16)和循环水泵(15)，所述海水环境容器箱(2)底部设有排液管(13)，所述排液管(13)向海水环境容器箱(2)内伸出并且另一端与循环海水箱(16)相连，所述海水环境容器箱(2)侧壁设有进液管(12)，进液管通过循环水泵与循环海水箱相连。

3.根据权利要求1所述海水腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率试验装置，其特征在于：所述上弯心夹具(5)由上弯心夹具支座(17)、上弯心夹具支辊(18)、上弯心夹具挡块(19)和连接弹簧(20)组成；所述上弯心夹具挡块(19)固定在两个上弯心夹具(5)相对一侧的上弯心夹具支座(17)表面；连接弹簧(20)通过一端与上弯心夹具支辊(18)相连，另一端与上弯心夹具挡块(19)相连，使上弯心夹具支辊(18)与上弯心夹具支座(17)固定；所述上弯心夹具支座(17)底面两侧设有凸台(21)，所述凸台(21)上设有跑道型上弯心夹具定位孔(22)，与三点弯曲支架上定位孔(8)配合定位。

4.根据权利要求1所述海水腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率试验装置，其特征在于：所述下弯心夹具(6)由下弯心夹具支座(23)、下弯心夹具支辊(24)、连接下弯心夹具支辊(24)与下弯心夹具支座(23)的下弯心夹具挡块(25)组成，所述下弯心夹具支座(23)底部设有回型空腔(26)，所述连接螺杆(10)伸入回型空腔(26)与回型空腔内的螺栓(27)相连。

5.根据权利要求1所述海水腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率试验装置，其特征在于：所述三点弯曲支架(1)的矩形滑道(7)两侧设有带刻度的挡条(28)。

6.一种权利要求1所述海水腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率试验装置的测量方法，其步骤包括：

1)将连接螺杆(10)与疲劳试验机下作动器相连，并下调疲劳试验机横梁位置，将横梁与法兰盘(3)固定；

2)根据试样尺寸，选择合适的跨距，将两个上弯心夹具(5)在三点弯曲支架内的矩形滑道(7)里滑动至合适的跨距，并通过定位孔(8)固定在三点弯曲支架(1)上；

3)将海水环境容器箱(2)通过底部通孔(9)、连接螺杆(10)和对锁螺母(11)与疲劳试验机下作动器相连，保证海水环境容器箱(2)安装后的轴向性，且约束海水环境容器箱(2)不会左右晃动；

4)将下弯心夹具(6)固定在连接螺杆(10)上表面，并通过转动下作动器使下弯心夹具(6)的轴线与两个上弯心夹具(5)轴线平行；

5)在海水环境容器箱(2)顶部盖上防飞溅盖板(4)，将被测试样固定在上弯心夹具(5)上，下调横梁高度，使试样进入防飞溅盖板(4)上的矩形通孔(14)直至与下弯心夹具(6)接触，调整试样水平位置，使下弯心夹具(6)与试样下表面切线与试样机械加工缺口裂尖位于同一垂面内；

6)将海水环境容器箱(2)与海水环境容器箱外的循环海水供给装置相连形成循环回路；

7)安装COD规于试样上表面燕尾槽卡口处，开启疲劳试验机中疲劳裂纹扩展速率试验模块进行疲劳裂纹扩展速率试验。