[实用新型]一种高温环境下防止应力松弛的应力腐蚀拉伸试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于应力腐蚀拉伸试验技术领域，特别涉及一种可同时研究多种电站高温管道金属的高温环境下防止应力松弛的应力腐蚀拉伸试验装置。

背景技术

目前应力腐蚀试验常用原理有：恒变形应力腐蚀实验法、恒负荷应力腐蚀实验法、预制裂纹试样应力腐蚀实验法。试验方法大致分为，拉伸试验，弯曲试验，叉形试验、预制变形试验、焊接头试验、挂片试验等。

试验测量试样的临界应力强度因子，应力裂纹扩展速度，临界断裂电位等。恒变形实验法和预制裂纹试样试验罚均不需要实验设备就可以完成，而恒负荷实验法中的试棒形状也可以分为两种光滑试样和缺口试样，恒负荷试验一般需采取大型应力腐蚀设备专用拉伸试验机来完成，我国也有类似的产品使用。试验中也存在着一些困难，例如一般是试验周期较长、试验机结构复杂不可移动需要订做、试样试验形状单一。并且上述试验方法多应用于常温常压环境下的腐蚀介质用的应力腐蚀研究，部分试验方法在高温高压下就不能胜任了。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可同时研究多种电站高温管道金属的高温环境下防止应力松弛的应力腐蚀拉伸试验装置。

本实用新型采用的技术方案为：

上固定底板和下固定底板之间通过若干根下定位螺纹支架连接；3根以上的下定位螺纹支架构成一组；在一组下定位螺纹支架构成的图形的中心位置设置一根试棒，试棒的下端通过螺纹与下固定底板连接，试棒的上端通过螺纹与施力套筒连接；所述施力套筒的横截面为正方形，竖直穿过上固定底板上对应设置的四方孔；施力套筒外套装加载弹簧，加载弹簧的下端设置膨胀垫块；在施力套筒和加载弹簧的上端套装上垫块，压紧螺母与施力套筒上端通过螺纹连接，并通过4根上定位螺纹支架将上垫块与上固定底板连接。

所述下定位螺纹支架共有4组。

所述加载弹簧的材料为GH4145高温弹簧专用镍基合金材料。

所述膨胀垫块的材料为高温膨胀材料15Cr、20Cr、40Cr、15MnVB、30CrMrSi中的一种。

所述膨胀垫块的厚度为0.2mm。

每4根下定位螺纹支架构成一组，4根下定位螺纹支架分别位于一个正方形的4个顶点位置。

本实用新型的技术效果为：

本实用新型可用于实验室同时研究多种不同试棒，结合高温高压试验常用装置，例如电站运行情况模拟高温高压静态反应釜，高温蒸汽试验台，连续式超临界水反应试验系统等装置，研究材料在高温环境下抗应力腐蚀能力的试验装置，同时，该装置亦可有效的防止高温环境下力学加载失效的问题。本实用新型将多组试棒安装在同一装置同时进行试验，保证对比试验处于的相同环境，更有利于数据的分析。在加载弹簧加载力范围内，可自行调整试棒尺寸，用于不同情况下应力腐蚀的性能研究。

附图说明

图1为多组高温环境下拉伸应力腐蚀开裂试验装置结构示意图。

图2为单一拉伸应力腐蚀开裂试验装置结构示意图。

图3为上底板试样连接处示意图。

图中标号：

1-压紧螺母；2-上垫块；3-加载弹簧；4-施力套筒；5-膨胀垫块；6-试棒；7-上固定底板；8-下固定底板；9-上定位螺纹支架；10-下定位螺纹支架。

具体实施方式

本实用新型提供了一种高温环境下防止应力松弛的应力腐蚀拉伸试验装置，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

该装置的结构如图1所示，在上固定底板7和下固定底板8之间通过若干根下定位螺纹支架10连接；每4根下定位螺纹支架10构成一组，分别位于一个正方形的4个顶点位置；在一组下定位螺纹支架10构成的正方形的中心位置设置一根试棒6，试棒6的下端通过螺纹与下固定底板8连接，试棒6的上端通过螺纹与施力套筒4连接；所述施力套筒4的横截面为正方形，竖直穿过上固定底板7上对应设置的四方孔；施力套筒4外套装加载弹簧3，加载弹簧3的下端设置膨胀垫块5，在加热时起到防止力学加载弹簧3及施力套筒4在高温下的应力松弛问题，对普通应力腐蚀试验台无法保持应力恒定的问题进行了一定的修正；在施力套筒4和加载弹簧3的上端套装上垫块2，压紧螺母1与施力套筒4上端通过螺纹连接，并通过4根上定位螺纹支架9将上垫块2与上固定底板7连接。

加载弹簧3的材料为GH4145高温弹簧专用镍基合金材料；膨胀垫块5的材料为高温膨胀材料15Cr、20Cr、40Cr、15MnVB、30CrMrSi中的一种，厚度为0.2mm。

使用时，先安装好试棒6，上固定底板7和下固定底板8之间通过下定位螺纹支架10保持位置恒定。根据试验施加载荷的要求，旋紧压紧螺母1和上定位螺纹支架9上端的螺母，使上垫块2向下压紧加载弹簧3，使其保持在一定的受压状态。此时，施力套筒4和试棒6在加载弹簧3的弹力作用下处于受拉状态，最终根据上垫块的位置，使试棒6达到试验要求的压力载荷，即为一个受力实施方案。在试验装置中同时安装四组试棒，上固定底板7和下固定底板8之采用耐高温耐腐蚀的材料做成，将整个装置置于实验室高温高压静态反应釜，高温蒸汽试验台，连续式超临界水反应试验系统等装置中。同时在加载弹簧加载力范围内，通过调节底板紧固螺纹支架位置，改变配合试棒尺寸，用于不同情况下应力腐蚀的性能研究。