[发明专利]一种测试超高强度钢丝应力腐蚀的装置及方法

说明书

一种测试超高强度钢丝应力腐蚀的装置及方法，属于钢丝试验测试技术领域。所述装置包括夹具、试验件和螺栓，所述夹具包括夹具主体、通孔和两组螺栓孔，所述通孔贯穿夹具主体水平轴中心，每组螺栓孔分为两个，分别水平对称且垂直设于通孔上下两侧并贯穿夹具主体，两组螺栓孔分别轴对称贯穿夹具主体的两端，螺栓底部与螺栓孔活动连接，试验件穿入通孔并且试验件的两端伸出通孔，试验件与通孔上下两侧的螺栓孔靠近的部位设有凹槽，凹槽与螺栓底端对应。所述装置工装简单、操作简便、节约空间，所述方法可以对超高强度（≥1500MPa）钢丝进行模拟受载试验，用于评价其在应力加载情况下的腐蚀性能，为适时进行缆索维护、保证大桥正常安全运行提供指导。

技术领域

本发明属于钢丝试验测试技术领域，具体涉及一种测试超高强度钢丝应力腐蚀的装置及方法。

背景技术

随着跨径的增大和建造环境的复杂，桥梁缆索结构对钢丝的强度和耐蚀性提出了更高的要求。高强度钢丝的生产工艺是：高碳珠光体钢盘条→酸洗→磷化→拉拔→热浸镀→高强度钢丝产品。

在桥索钢丝的使用过程中，残余或外加应力导致的应变和腐蚀环境耦合作用下引起的应力腐蚀开裂，是其最常见的失效形式，常在没有任何征兆的情况下使桥索突然断裂，对国民经济造成十分严重的损失。因此，测试超高强度(≥1500MPa)钢丝的应力腐蚀行为可对钢丝的使用寿命进行准确评估，为保证大桥正常安全运行提供重要依据。

目前，研究者对钢丝进行的评价多在无受载情况下进行，导致其评价结果与实际应用结果误差极大。其次，有关钢丝应力腐验的报道中，试验件一般通过螺纹连接固定，依靠旋拧螺栓提供应力加载，但是超高强度钢丝表面硬度大，不易车削，无法使用上述方法进行试验。因此需要设计一种可便捷加载的应力腐蚀测试装置，可精确模拟钢丝在受载条件下的腐蚀行为，为适时进行缆索维护提供指导。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种测试超高强度钢丝应力腐蚀的装置及方法，所述装置工装简单、操作简便、节约空间，所述方法可以对超高强度(≥1500MPa)钢丝进行模拟受载试验，用于评价其在应力加载情况下的腐蚀性能，为适时进行缆索维护、保证大桥正常安全运行提供指导。

技术方案：一种测试超高强度钢丝应力腐蚀的装置，所述装置包括夹具、试验件和螺栓，所述夹具包括夹具主体、通孔和两组螺栓孔，夹具主体为长方体，所述通孔贯穿夹具主体水平轴中心，每组螺栓孔分为两个，分别水平对称且垂直设于通孔上下两侧并贯穿夹具主体，两组螺栓孔分别轴对称贯穿夹具主体的两端，螺栓孔接近通孔的一端设有外螺纹，所述螺栓底部设有与外螺纹对应的内螺纹，螺栓与每个螺栓孔活动连接，试验件穿入通孔并且试验件的两端伸出通孔，试验件与通孔上下两侧的螺栓孔靠近的部位设有凹槽，所述凹槽与螺栓底端对应。

作为优选，所述装置包括两组螺栓，一组螺栓包括两个螺栓a，另一组螺栓包括两个螺栓b，螺栓a底端齐平，螺栓b底端为倒三角形结构，试验件包括两组凹槽，一组凹槽包括两个凹形槽，另一组凹槽为环形三角槽，两组凹槽轴对称设于试验件中部的两端并且两组凹槽的间距与通孔两端螺栓孔的间距相等，所述凹形槽分别与两个螺栓a底端一一对应，所述环形三角槽分别与两个螺栓b底端的一侧对应，两个螺栓a底部的内螺纹分别与夹具主体一端的上下两个螺栓孔的外螺纹一一对应，两个螺栓b底部的内螺纹分别与夹具主体另一端的上下两个螺栓孔的外螺纹一一对应。

作为优选，所述夹具主体为内部中空的长方体，夹具主体边角为圆角。

作为优选，所述通孔的孔径为5-7mm。

作为优选，试验件伸出通孔两端的长度大于30mm。

作为优选，所述装置还包括耐蚀层，所述耐蚀层设于夹具表面，所述耐蚀层为高耐蚀性涂料层。

上述装置测试超高强度钢丝应力腐蚀的方法，包括以下步骤：

步骤一.根据现实工况条件选择腐蚀介质、确定试样应力加载的大小，在试验件表面加工凹槽；