[发明专利]炮管材料烧蚀试验装置和方法

说明书

本发明涉及一种炮管材料烧蚀试验装置和方法，炮管材料烧蚀试验装置包括密闭爆发器，密闭爆发器包括圆筒、第一堵头、第二堵头、挡环、点火电极和衬筒，所述圆筒的端面上轴向开有通孔，所述第一堵头和第二堵头分别密封安装在通孔的右侧和左侧，所述第一堵头的表面开有第一穿孔，第一堵头的右表面开有与第一穿孔相贯通的第一凹槽，该第一凹槽的底面上安装有爆破膜片，所述挡环连接在第一堵头的左侧，该挡环的外侧壁和通孔的侧壁之间形成有供试件安装的容置区域，所述第二堵头的表面开有供点火电极插设的第二穿孔，所述衬筒插设在通孔内，并设置在第二堵头的右侧。与现有技术相比，本发明的优点在于：相对安全、成本较低且能够最大程度地模拟烧蚀过程。

技术领域

本发明涉及结构部件测试技术领域，具体指一种炮管材料烧蚀试验装置和方法。

背景技术

炮管的烧蚀是现代火炮炮管寿命不足的主要原因，为提高炮管寿命，科研工作者在不断研制高性能的炮管材料以及抗烧蚀内膛涂层材料，而材料抗烧蚀性能的研究和表征，都需要通过烧蚀试验对材料的烧蚀性能做出评价。但由于炮管烧蚀是化学反应烧蚀、热烧蚀、机械烧蚀几种机理共同作用的复杂过程，要在烧蚀试验中，同时再现几种烧蚀反应的作用结果，非常困难。

如专利申请号为CN201810041394.3(公告号为CN108562507A)的发明专利公开了一种速射武器炮管抗烧蚀磨损实验方法及装置，该方法存在的问题有：一是采用了管腔外部加热的方法，不能反映发射药燃烧升温的过程对管壁造成的影响；二是将火药气体从外部导入管腔，不能反映炮管承受动态载荷而发生的变化。可见，该方法不能反映炮管武器发射时的受载和温度场状况，试验结果自然会与实际情况相差太多，影响其参考价值。

实弹射击是能够最大程度地模拟烧蚀过程的方法，但是对于大口径火炮来说，其成本是一般科研无法承受的，而且随着装药量和试验发数的提高，试验的危险性也势必增加。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种相对安全、成本较低、能够最大程度地模拟烧蚀过程的炮管材料烧蚀试验装置。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种相对安全、成本较低、能够最大程度地模拟烧蚀过程的炮管材料烧蚀试验方法。

本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种炮管材料烧蚀试验装置，其特征在于：包括密闭爆发器和安装支架，所述密闭爆发器包括圆筒、第一堵头、第二堵头、挡环、点火电极和衬筒，所述圆筒的端面上轴向开有通孔，所述第一堵头和第二堵头分别密封安装在通孔的右侧和左侧，所述第一堵头的表面开有第一穿孔，所述第一堵头的右表面开有与第一穿孔相贯通的第一凹槽，该第一凹槽的底面上安装有爆破膜片，所述挡环连接在第一堵头的左侧，该挡环的外侧壁和通孔的侧壁之间形成有供试件安装的容置区域，所述第二堵头的表面开有供点火电极插设的第二穿孔，所述衬筒插设在通孔内，并设置在第二堵头的右侧，所述安装支架包括第一挡板、第二挡板和拉杆，所述第一挡板和第二挡板分别夹持在密闭爆发器的右侧和左侧，并通过拉杆进行连接，试件安装于容置区域中时，试件与挡环之间留有狭缝。

优选地，所述密闭爆发器还包括第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈，所述第一堵头的外侧壁上开设有第一环形凹槽，所述第一密封圈和第二密封圈夹设在第一环形凹槽和通孔的侧壁之间，所述第二堵头的外侧壁上开设有第二环形凹槽，所述第三密封圈和第四密封圈夹设在第二环形凹槽和通孔的侧壁之间，从而提高炮管材料烧蚀试验装置的密封性。

进一步，所述第一密封圈和第三密封圈为三角形密封圈，所述第二密封圈和第四密封圈为O形密封圈。

优选地，所述挡环设有突起部，所述第一堵头的左表面开有与第一穿孔相贯通的第二凹槽，所述突起部和第二凹槽通过螺纹连接结构进行连接。

优选地，所述第一凹槽的侧壁上螺纹连接有螺栓，所述爆破膜片夹设在第一凹槽的底面和螺栓的端面之间，从而实现爆破膜片在第一堵头上的固定。