[发明专利]一种金属棒状试样动态充氢慢拉伸试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种金属棒状试样动态充氢慢拉伸试验装置，其特征在于，包括电化学充氢装置、载液台、棒状试样(8)和夹具(9)；所述棒状试样(8)通过夹具(9)贯穿载液台并固定,所述电化学充氢装置连接载液台和棒状试样(8)；

所述载液台包括柱状容器(1)和上、下密封盖，所述柱状容器(1)底部嵌入有橡胶塞(2)，棒状试样(8)的标距段(13)与圆弧过渡段位于所述柱状容器(1)内部，且标距段(13)浸没在柱状容器(1)电解液中；

所述柱状容器(1)包括上部空心圆柱体和下部缩径圆柱体，上部空心圆柱体底部开孔；下部缩径圆柱体上沿内壁环向弧形凸起，缩径圆柱体下部为等径空心圆柱体，圆台状橡胶塞(2)嵌入于下部缩径圆柱体中；

所述上、下密封盖分别连接在柱状容器(1)顶部和底部，所述上密封盖(6)盖为圆盘状，圆盘边缘设有小孔(12)；所述下密封盖(7)为盖状，螺纹连接在所述柱状容器(1)凸槽上；

电化学充氢装置包括通过导线(10)连接的直流电源(11)，直流电源(11)阳极通过导线(10)穿过上密封盖(6)边缘小孔(12)贯穿于柱状容器(1)侧壁，直流电源(11)阴极通过导线(10)与棒状试样(8)相连；

根据试验要求确定充氢电流密度，进而确定充氢电流；控制直流电源对载液台中加电，进行棒状试样标距段的动态充氢和慢拉伸试验。

2.根据权利要求1所述的一种金属棒状试样动态充氢慢拉伸试验装置，其特征在于，所述上、下密封盖及橡胶塞上分别设有中心孔，在上、下密封盖中心孔的外侧分别依次设有密封垫片(3)和普通金属垫片(4)，棒状试样(8)穿过上、下密封盖上的中心孔和圆台状橡胶塞(2)，通过密封垫片(3)、普通金属垫片(4)和紧固螺母(5)密封连接。

3.根据权利要求1所述的一种金属棒状试样动态充氢慢拉伸试验装置，其特征在于，所述棒状试样(8)的顶部和底部分别通过夹具(9)螺纹连接，并固定于与夹具(9)配套的电子拉伸试验机或液压伺服试验机夹头上。

4.根据权利要求1所述的一种金属棒状试样动态充氢慢拉伸试验装置，其特征在于，直流电源(11)阳极导线(10)采用铂线。

5.根据权利要求1所述的一种金属棒状试样动态充氢慢拉伸试验装置，其特征在于，所述棒状试样(8)的圆弧过渡段应蜡封或者镀铬。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述装置的金属棒状试样动态充氢慢拉伸试验方法，其特征在于，包括电化学充氢和慢应变速率拉伸；

将棒状试样标距段打磨抛光，对棒状试样的圆弧过渡段进行蜡封或镀铬；然后将棒状试样贯穿于载液台中密封连接固定，并通过夹具固定于电子拉伸试验机或液压伺服试验机夹头上；

向载液台中加入电解液，测量棒状试样的直径d、蜡封或镀铬后标距段长度h、根据试验要求确定充氢电流密度a，进而确定充氢电流I；控制系统同时控制电子拉伸试验机或液压伺服试验机通过夹具对棒状试样进行慢应变速率拉伸，以及控制直流电源对载液台中加电，进行电化学充氢试验，从控制系统获取棒状试样标距段的动态充氢和慢拉伸试验数据，自此完成金属棒状试样动态充氢慢拉伸试验。

7.根据权利要求6所述的金属棒状试样动态充氢慢拉伸试验方法，其特征在于，按照以下公式确定充氢电流I：

I＝π×d×h×a

其中，d为棒状试样的直径，h为蜡封或镀铬后标距段长度，a为充氢电流密度。