[发明专利]一种高频次火焰冲击测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种高频次火焰冲击测试装置和测试方法。测试装置包括旋转主机系统1、烧蚀枪系统2、热流密度测量系统3、供气系统4和机台5。这种高频次火焰冲击测试装置和测试方法，能够有效解决速射火炮身管等特种装备零部件在高频次火焰冲击服役环境下的模拟难题，对部件的抗烧蚀性能能够进行快速、有效、可靠的测试，为有效表征高温部件在高频次火焰冲击服役条件下的寿命提供可靠的测试装置及测试方法。

技术领域

本发明属于测试装置，尤其涉及一种高频次火焰冲击测试装置及测试方法。

背景技术

特种装备(比如火炮，导弹等)在工作时，其重要部件(比如身管、脉冲喷管等)要承受火药燃气高频次的烧蚀、冲刷。目前，为了提高装备寿命，国内外研究团队采用涂层和新材料提升重要部件的抗烧蚀性能。但要准确测试使用涂层和新材料后部件的抗烧蚀性能，还缺少快速、有效、经济、可靠的测试装备和测试方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种模拟高频次、高温火焰冲击的测试装置。

本发明另一目的在于提供采用上述测试装置的测试方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高频次火焰冲击测试装置，包括旋转主机系统、烧蚀枪系统、热流密度测量系统、供气系统和机台；所述旋转主机系统、烧蚀枪系统、热流密度测量系统安设于所述机台上，所述供气系统安设于所述机台下方；所述旋转主机系统、烧蚀枪系统、热流密度测量系统依次相连，所述供气系统与所述烧蚀枪系统相连接；所述旋转主机系统包括保护罩、旋转卡盘、监控摄像头、旋转水冷系统、变频电机、传动皮带、基座，所述旋转卡盘与所述旋转水冷系统相连接，所述旋转卡盘、旋转水冷系统安设于基座上，外部罩有保护罩，所述旋转水冷系统与所述变频电机通过传动皮带相连接，所述监控摄像头安设于所述基座上并位于保护罩外部；所述烧蚀枪系统包括自动电子点火装置、红外测温仪、水冷氧-乙炔喷枪、摆动步进电机、可移动工作台，所述摆动步进电机与自动电子点火装置、红外测温仪、水冷氧-乙炔喷枪相连接，所述自动电子点火装置、红外测温仪、水冷氧-乙炔喷枪、摆动步进电机安设于所述可移动工作台上；所述热流密度测量系统安装在所述可移动工作台上，所述热流密度测量系统包括热交换器、外水套、进水口、出水口、进水热电偶、出水热电偶，所述外水套内装有热交换器，所述外水套外部装有进水口、出水口，所述进水口上装有进水热电偶，所述出水口上装有出水热电偶；所述供气系统包括电磁阀、流量计，所述电磁阀、流量计相连成一组并共设三组。

作为对本技术方案的改进，所述旋转卡盘上带有下压板、夹紧螺栓和上压板。

作为对本技术方案的改进，所述旋转卡盘中设有整流罩，所述旋转卡盘外设有保护罩。

作为对本技术方案的改进，所述旋转卡盘中设有冷却水道。

作为对本技术方案的改进，所述旋转卡盘的迎火面喷涂有厚度为0.5—1.5mm的二氧化锆陶瓷涂层。

采用高频次火焰冲击测试装置进行测试的方法：

1)检测待试样件外观、尺寸等，并拍照记录；

2)接通冷却水系统；

3)接通氧气，压力控制在0.35～0.45MPa，接通乙炔，压力控制在0.09～0.1MPa；

4)解开保护罩锁扣，打开保护罩，露出旋转卡盘；将下压板固定在卡盘通孔的一侧，插入待试样件；拧入夹紧螺栓，调整待试样件对中后拧紧；安装上压板并用螺栓压紧；按照同样方式安装相同质量的配重件；关闭保护罩，扣紧保护罩锁扣；

5)启动计算机，转动摆动步进电机，使水冷氧-乙炔喷枪位于0°位置；调节可移动工作台，调整待试样件与水冷氧-乙炔喷枪喷嘴之间的距离为10±0.2mm；转动摆动步进电机，使水冷氧-乙炔喷枪位于45°空位；