[实用新型]一种高温高压水微动疲劳正压力施加装置

说明书

本实用新型涉及疲劳试验领域，具体是一种高温高压水微动疲劳正压力施加装置。片状疲劳试样竖向设置于高压釜体内的疲劳夹具之间，两个支撑底座上的定位凹槽分别正对片状疲劳试样两侧的窄面，每个定位凹槽内分别安装支撑板，支撑板为中间水平面及所述水平面两侧平行相对的竖直定位凸缘组合成一体的工字型结构；磨损压头安装于支撑板中间水平面的外端，每个磨损压头的外表面正对片状疲劳试样的一个窄面；支撑板两侧的定位凸缘上对称设置杆状弹簧挂钩，通过拉伸弹簧连接两个支撑板同一侧面的弹簧挂钩。本实用新型用于在高温高压水环境中精确施加摩擦副与疲劳试样之间的正压力，评价结构材料在高温高压水环境中的微动疲劳性能。

技术领域

本实用新型涉及疲劳试验领域，具体是一种高温高压水微动疲劳正压力施加装置，用于在高温高压水环境中精确施加摩擦副与疲劳试样(如：片状疲劳试样、棒状疲劳试样)之间的正压力，评价结构材料在高温高压水环境中的微动疲劳性能。

背景技术

结构材料在高温高压水溶液(200～360℃，4～20MPa)环境下的微动磨损疲劳失效是核电工业领域面临的重要问题之一。核电站中有相当一部分结构损伤事故与微动损伤有着直接关系，如蒸汽发生器中的传热管既是关键部件也是薄弱部件。蒸汽发生器传热管作为隔离一、二回路的边界部件，其运行可靠性要求很高。然而，传热管的薄壁结构刚度较低，且传热管与支承板、抗振条间存在微小的间隙，设备运行时在流致振动激励下传热管与支承板、抗振条间有微幅的相互碰撞和滑动，增加微动损伤而失效的可能性。同时，由于停堆/启堆、热分层、流致振动等，导致传热管遭受腐蚀疲劳损伤。因此，微动磨损疲劳损伤是蒸汽发生器传热管主要的潜在失效形式之一。目前，专利“一种带高温高压循环水的腐蚀疲劳试验装置(公开号CN102346114A)”主要针对结构材料高温高压水腐蚀疲劳行为研究，专利“一种高温高压原位微动磨损试验装置”(公开号CN104359778A)主要针对结构材料高温高压水微动磨损行为研究，均不能实现结构材料高温高压水微动疲劳行为研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高温高压水微动疲劳正压力施加装置，解决高温高压水微动疲劳试验过程中疲劳试样与磨损压头之间正压力精确施加问题。

本实用新型的技术方案是：

一种高温高压水微动疲劳正压力施加装置，该装置包括：片状疲劳试样、疲劳夹具、支撑板、支撑底座、连接螺杆、拉伸弹簧、弹簧挂钩、立柱、样品台、转接头、加载轴、高压釜体、高压釜盖、磨损压头、定位凹槽、定位凸缘，具体结构如下：

高压釜体倒扣于高压釜盖上，高压釜体内的立柱固定于高压釜盖上，样品台固定于立柱顶部；片状疲劳试样竖向设置于高压釜体内的疲劳夹具之间，片状疲劳试样上端通过疲劳夹具与样品台连接，片状疲劳试样下端通过疲劳夹具与转接头连接，转接头的底部与穿过高压釜盖的加载轴连接；

两个支撑底座分别通过竖向设置的连接螺杆固定于样品台上，两个支撑底座对称设置于片状疲劳试样的两侧；两个支撑底座的相对侧面分别开设水平的定位凹槽，两个定位凹槽对称设置，两个支撑底座上的定位凹槽分别正对片状疲劳试样两侧的窄面，每个定位凹槽内分别安装支撑板，支撑板为中间水平面及所述水平面两侧平行相对的竖直定位凸缘组合成一体的工字型结构；

磨损压头安装于支撑板中间水平面的外端，每个磨损压头的外表面正对片状疲劳试样的一个窄面；每个支撑板两侧的定位凸缘上对称设置杆状弹簧挂钩，拉伸弹簧为两个，每个拉伸弹簧连接两个支撑板同一侧面的弹簧挂钩。

所述的高温高压水微动疲劳正压力施加装置，高压釜体内的立柱通过螺纹连接方式固定于高压釜盖上，样品台通过螺纹连接方式固定于立柱顶部。

所述的高温高压水微动疲劳正压力施加装置，每个连接螺杆的上端通过螺母固定于样品台上，每个连接螺杆的下端与支撑底座连接，每个支撑底座的顶面沿竖向开设与定位凹槽相通的螺纹孔，支撑底座通过螺纹孔与连接螺杆连接。