[发明专利]一种恒应力加载氢渗透实验装置及试验方法

权利要求书

1.一种恒应力加载氢渗透实验装置，其特征在于，包括机械应力加载机构和氢渗透反应机构，机械应力加载机构和氢渗透反应机构设置在底座(9)上，所述机械应力加载机构包括施力机构、拉伸传动机构和力补机构，氢渗透反应机构包括试件(10)和试件拉伸架(18)，拉伸传动机构包括弹簧(8)和被动滑块(17)，所述施力机构与弹簧(8)连接，弹簧(8)与被动滑块(17)连接，被动滑块(17)与试件拉伸架(18)连接，施力机构可对弹簧(8)产生拉力而使弹簧(8)发生形变，弹簧(8)对被动滑块(17)和试件拉伸架(18)产生拉力而使试件拉伸架(18)远离试件(10)的方向运动，从而实现对试件(10)的拉伸，试件(10)拉伸后长度会发生变化，使弹簧(8)的长度也发生改变，导致弹簧(8)对试件(10)的拉力产生一部分损失，所述力补机构可对损失的力进行补偿，以保证试件(10)的恒力加载；所述力补机构包括位移检测器(7)、电流控制器(4)、标准重量砝码(2)、电磁盘(1)、钢丝(6)和定滑轮(3)，所述位移检测器(7)与弹簧(8)连接，位移检测器(7)依次与电流控制器(4)和电磁盘(1)电性连接，电磁盘(1)固定在底座(9)上，电磁盘(1)上方设置有被钢丝(6)一端牵引的标准重量砝码(2)，钢丝(6)另一端绕过固定在底座(9)上的定滑轮与试件拉伸架(18)连接而对试件(10)产生拉力，所述位移检测器用于检测弹簧(8)的长度变化，并根据弹簧(8)的长度变化，电流控制器(4)调整流经电磁盘(1)的电流，进而调节电磁盘(1)对标准重量砝码(2)的引力，最终控制标准重量砝码(2)通过钢丝(6)拉动试件(10)的拉力，实现对试件(10)损失的拉力补偿，以保证试件(10)的恒力加载。

2.根据权利要求1所述的恒应力加载氢渗透实验装置，其特征在于，所述施力机构包括丝杠(5)、运动滑块(16)和丝杠限位板(15)，丝杠(5)与运动滑块(16)连接，运动滑块(16)与弹簧(8)连接，可通过旋转调节丝杠(5)运动，丝杠(5)带动运动滑块(16)远离弹簧(8)方向移动，进而对弹簧(8)产生拉力而使弹簧(8)发生形变，丝杠限位板(15)设置在底座(9)上，固定设置在丝杠(5)的后方，用于限制丝杠(5)的移动。

3.根据权利要求1所述的恒应力加载氢渗透实验装置，其特征在于，所述氢渗透反应机构还包括电解池(19)、垫片(12)、密封夹(11)和试件固定架(13)，所述试件固定架(13)固定在底座(9)上，试件(10)一端固定设置在试件固定架(13)上，另一端设置在试件拉伸架(18)上，通过试件拉伸架(18)远离试件(10)方向移动而实现对试件(10)的拉伸作用，所述试件(10)上夹持有垫片(12)，所述垫片(12)中间设置有孔径小于试件(10)宽度的开孔，垫片(12)通过密封夹(11)与试件(10)紧密贴合，电解池(19)分为阴极电解池和阳极电解池，阴极电解池和阳极电解池分别设置在试件(10)两边，通过垫片(12)上设置的开孔与试件(10)密封连接。

4.根据权利要求3所述的恒应力加载氢渗透实验装置，其特征在于，所述垫片(12)为两片贴合在一起的亚克力板，两片亚克力板之间贴有硅胶片，使垫片(12)与试件(10)密封贴合。

5.根据权利要求4所述的恒应力加载氢渗透实验装置，其特征在于，所述垫片(12)的亚克力板形状为边长为40mm的正方形或者直径为40mm的圆形，厚度为2mm；硅胶片的形状为圆形，直径为30mm，厚度为2mm。

6.根据权利要求1所述的恒应力加载氢渗透实验装置，其特征在于，所述钢丝(6)水平设置，与试件(10)受力的中心线重合。

7.根据权利要求2所述的恒应力加载氢渗透实验装置，其特征在于，运动滑块(16)通过螺纹与丝杠(5)连接，运动滑块(16)通过销钉与弹簧(8)连接，运动滑块(16)通过设置在底座(9)中的燕尾槽进行滑动。

8.根据权利要求1所述的恒应力加载氢渗透实验装置，其特征在于，所述被动滑块(17)与弹簧(8)通过销钉连接，被动滑块(17)通过设置在底座(9)中的燕尾槽进行滑动。