[发明专利]一种腐蚀环境下的疲劳裂纹扩展试验测试系统

摘要

一种腐蚀环境下的疲劳裂纹扩展试验测试系统，它由疲劳试验机、介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀、溶液箱、夹具、裂纹观测系统和试样组成；试样安装在夹具上，夹具和疲劳试验机连接；介质盒套在试样上，使溶液液面高过试样考察部位，溶液循环泵将经过滤器过滤过的腐蚀溶液从溶液箱中输送到介质盒中，介质盒中的溶液经流量控制阀控制流速后流回溶液箱中；裂纹观测系统通过显微镜由计算机记录裂纹扩展情况。本发明构思科学，结构简单、操作方便，用于腐蚀环境下疲劳裂纹扩展性能试验测试，测试结果对于腐蚀环境下材料与结构损伤容限评定具有重要的工程应用价值。

主权项

一种腐蚀环境下的疲劳裂纹扩展试验测试系统，其特征在于：它由疲劳试验机、介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀、溶液箱、夹具、裂纹观测系统和试样组成；试样安装在夹具上，夹具和疲劳试验机连接；介质盒套在试样上，使溶液液面高过试样考察部位，溶液循环泵将经过滤器过滤过的腐蚀溶液从溶液箱中输送到介质盒中，介质盒中的溶液经流量控制阀控制流速后流回溶液箱中；裂纹观测系统通过显微镜由计算机记录裂纹扩展情况；其中，介质盒、溶液循环泵、过滤器、流量控制阀和溶液箱按照串联关系组合成腐蚀溶液循环系统，其连接顺序为：溶液箱→溶液循环泵→过滤器→介质盒→流量控制阀→溶液箱所述的疲劳试验机为常用或者自制低频疲劳试验机，用以对试样施加交变疲劳载荷，试验机的载荷范围需大于试样的试验载荷；所述的试样为各种不同材料和类型的裂纹扩展试样，该试样为中部带孔的矩形条状件，试样的尺寸和形状参照《测量疲劳裂纹扩展率的试验方法》中的标准进行设计；所述的介质盒是圆盒式容器，用来盛放浸泡试样的腐蚀溶液，介质盒的侧壁采用可透视且不与腐蚀溶液发生化学反应的材料制成，以便于观察试验现象且不会污染腐蚀溶液，在介质盒的侧壁上端和下端分别设置进液口和出液口，在溶液循环过程中，从进液口向介质盒注入腐蚀溶液，从出液口流出腐蚀溶液，介质盒的盒底要用伸缩性和密封效果好且不与腐蚀溶液发生化学反应的材料制成，盒底开有与试样形状匹配的孔，以便试样可以顺利穿过盒底，盒底与试样和侧壁之间过盈配合且密封良好，腐蚀溶液不会流出；所述的溶液循环泵提供腐蚀溶液循环的动力；所述的过滤器对出液孔流出的腐蚀溶液进行过滤，去除杂质；所述的流量控制阀控制从出液口流出的腐蚀溶液的流量速度，与进液口注入腐蚀溶液的流量速度之间进行协调，控制介质盒中的腐蚀溶液稳定在试验需要的高度，即溶液高度需高过试样所要考察的位置，并留有余量；所述的溶液箱箱式结构容器，其内盛放足够的腐蚀溶液，保证整个溶液循环正常进行；所述的裂纹测量系统是三轴随动的，配有高分辨率和放大倍数的显微镜，通过计算机自动记录裂纹扩展情况，得到在给定的交变载荷下不同循环次数对应的裂纹扩展情况。