[发明专利]一种用于材料弯曲腐蚀疲劳实验的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于材料弯曲腐蚀疲劳实验的装置，适用于腐蚀介质中,材料在模拟 动态循环弯曲载荷形式下的疲劳实验，属于材料防护的技术领域。

背景技术

循环弯曲载荷是材料在使用过程中经常受到的一种动态载荷形式。事实上，往往在 载荷作用的同时，材料还会受到腐蚀介质的腐蚀作用，造成材料性能下降，导致其过早 失效，如何真实地模拟材料在循环弯曲载荷下的腐蚀行为成为困扰工程界和科学界的一 个难题。以往，研究者们通常将试件浸没在腐蚀介质中，通过疲劳试验机在试件两端交 替施加周期性拉-压应力，以获得材料的腐蚀疲劳数据。由于载荷施加方式与实际弯曲 载荷形式不同，这种测试方式并不能真实地反映材料在腐蚀介质中承受循环交变弯曲载 荷时的工作状态，因而，所获得的数据也无法作为材料性能评估的依据。

针对材料的腐蚀弯曲疲劳研究，亟需设计一种能真实模拟材料循环弯曲腐蚀疲劳行 为的装置，以科学地评估材料的性能。

发明内容

发明目的：本发明目的是设计一种能真实模拟在腐蚀介质中材料的交变循环弯曲腐 蚀疲劳实验装置，要求弯曲载荷大小、频率可变，实验温度和腐蚀介质可调，适用于不 同尺寸的试件。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于材料弯曲腐蚀疲劳实验的装置，包括空气压缩机、气压调节阀、时间继电 器、电磁阀、双作用气缸、温度控制装置、试件、支撑体、支架、容器，气压调节阀控 制弯曲载荷大小；时间继电器控制电磁阀的动作实现弯曲载荷频率的调节；上、下支撑 体之间的距离可通过螺栓调节，满足不同厚度样品的试验；温度控制装置实现腐蚀介质 温度的控制。

进一步的，所述支撑体和支架为不锈钢材质。

进一步的，所述空气压缩机与气压调节阀连接，所述气压调节阀与电磁阀连接，所 述时间继电器与电磁阀连接，所述电磁阀分别与两个双作用气缸连接，两个所述双作用 气缸控制试件弯曲载荷大小。

进一步的，所述支撑体夹持所述试件设置在容器内，所述双作用气缸与支架支撑设 置，所述双作用气缸的对应气缸活塞杆通过试件两侧预先的打孔与试件连接，传递弯曲 载荷给试件。

进一步的，所述温度控制装置与容器连接，所述温度控制装置包括加热棒、温度传 感器和温度继电器。

进一步的，所述腐蚀介质为模拟体液或海水。

有益效果：本发明的有益效果如下：

1)真实模拟循环弯曲载荷形式。该装置与传统的单一拉-压交替疲劳实验不同，它 更真实地模拟了腐蚀介质中材料的循环弯曲行为，可以更科学地评价腐蚀介质中材料的 弯曲腐蚀疲劳行为。

2)简单适用。该装置无需复杂的控件，成本低，操作方便，可以实现不同载荷大小、 频率、实验温度以及腐蚀介质下的测试，具有普遍适用性。

附图说明

图1为材料弯曲腐蚀疲劳实验装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种用于材料弯曲腐蚀疲劳实验的装置，包括空气压缩机1、气压调 节阀2、时间继电器3、电磁阀4、双作用气缸5、温度控制装置6、试件7、支撑体8、 支架9、容器10，气压调节阀2控制弯曲载荷大小；时间继电器3控制电磁阀4的动作 实现弯曲载荷频率的调节；上、下支撑体8之间的距离可通过螺栓调节，满足不同厚度 样品的试验；温度控制装置6实现腐蚀介质温度的控制，所述腐蚀介质为模拟体液或海 水。所述温度控制装置6与容器10连接，所述温度控制装置6包括加热棒、温度传感 器和温度继电器。所述支撑体8和支架9为不锈钢材质。

具体的连接关系，所述空气压缩机1与气压调节阀2连接，所述气压调节阀2与电 磁阀4连接，所述时间继电器3与电磁阀4连接，所述电磁阀4分别与两个双作用气缸 5连接，两个所述双作用气缸5控制试件7弯曲载荷大小。所述支撑体8夹持所述试件 7设置在容器10内，所述双作用气缸5与支架9支撑设置，所述双作用气缸5的对应气 缸活塞杆通过试件7两侧预先的打孔与试件7连接，传递弯曲载荷给试件7。

实施例1：