一种金属材料高温腐蚀环境变形测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，所述金属材料高温腐蚀环境变形测量装置包括：大气炉、高温腐蚀环境箱、变形测量组件、法兰组件、加载组件、腐蚀气体发生器和试样，所述变形测量采用传统的引出式变形测量方式，但引伸杆设计为高温腐蚀环境箱内外两部分，内外引伸杆之间以金属波纹管连接，以保证引出装置与高温腐蚀环境箱之间的动态密封；外引伸杆通过引伸杆托架安装在蠕变持久加载主机下拉杆上，并通过引伸杆定位滑块和导轨之间的配合，实现金属试样蠕变变形过程中引伸杆的移动，保证变形量的精确测量。

【技术实现步骤摘要】
一种金属材料高温腐蚀环境变形测量装置
本专利技术属于金属材料力学性能测试分析领域，具体涉及一种金属材料高温腐蚀环境变形测量装置。
技术介绍
固体材料在一定温度下，保持应力不变时，应变随时间延长而增加的现象称为蠕变。材料的蠕变行为是时间、应力、温度共同作用的结果，只要作用的时间足够长，蠕变在应力远小于弹性极限时也能出现。同样，材料的蠕变行为在低温下也会发生，但只有达到一定的温度才能变得显著，该温度称为材料的蠕变温度。火电、核电等领域长时高温受载条件下工作的构件，蠕变损伤是其主要的失效形式，材料的蠕变寿命是材料研发、构件设计、寿命预测和可靠性评估必须参考的基本高温力学性能之一。除温度应力作用下的正常的长时蠕变损伤外，对于火电、核电领域的高温部件而言，在其蠕变寿命内，还面临着管道内的蒸气氧化，管道外的烟气腐蚀以及管道焊接接头的开裂等严重的失效问题。高温部件的腐蚀、氧化以及焊接接头的弱化会影响管道的蠕变寿命，同时高温部件的蠕变变形也会加速管道的氧化、腐蚀以及焊接接头的弱化，因此，利用常规简单高温条件下的材料蠕变寿命预测不能准确的反映管件的真实寿命极限。根据高温部件的实际服役环境，设计开发能够模拟其内部高温水蒸气、外部高温烟气环境的环境模拟装置，进行其近服役环境下的蠕变持久性能测试分析，对火电、核电等管件的寿命预测和可靠性评估有着非常重要的意义。金属材料高温蠕变持久试验过程中，准确的变形测量是试验测试的关键。常规高温蠕变测试设备一般采用引伸杆将试样的变形引出，在高温加热炉外再利用位移计进行蠕变变形的间接测量。但高温部件近服役环境模拟装置为密封系统，试验过程中试样的变形的引出、引出装置的运动、特别是引出装置与试验舱的配合以及动态密封变得尤为关键。
技术实现思路
本专利技术提出一种金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，变形测量装置采用常规的引出式变形测量方式，引伸杆设计为高温腐蚀环境箱内外两部分，内外引伸杆之间以金属波纹管连接，以保证引出装置与高温腐蚀环境箱之间的动态密封；外引伸杆通过引伸杆托架安装在蠕变持久加载主机下拉杆上，并通过引伸杆定位滑块和导轨之间的配合，实现金属试样蠕变变形过程中引伸杆的移动，保证变形量的精确测量。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，所述金属材料高温腐蚀环境变形测量装置包括：大气炉、高温腐蚀环境箱、变形测量组件、法兰组件、加载组件、腐蚀气体发生器和试样。进一步的，所述高温腐蚀环境箱设置于所述大气炉内，所述法兰组件设置于所述高温腐蚀环境箱两端，所述加载组件设置于所述法兰组件上并穿过法兰组件延伸至所述高温腐蚀环境箱内，所述试样放置于所述高温腐蚀环境箱内，所述腐蚀气体发生器与所述高温腐蚀环境箱连接。进一步的，所述变形测量组件包括：第一内引伸杆、第二内引伸杆、第一外引伸杆、第二外引伸杆、第一波纹管、第二波纹管、第一托架、第二托架、定位滑块、滑轨和位移计，所述法兰组件包括：上法兰和下法兰，所述加载组件包括：上拉杆、下拉杆、上夹头、下夹头。进一步的，所所述上法兰设置于所述高温腐蚀环境箱上端，所述下法兰设置于所述高温腐蚀环境箱下端。进一步的，所述上拉杆与所述上夹头连接，所述上夹头穿过上法兰中部延伸至所述高温腐蚀环境箱内，所述下拉杆与所述下夹头连接，所述下夹头穿过下法兰中部延伸至所述高温腐蚀环境箱内，所述上夹头和下夹头分别夹持在试样的两端。进一步的，所述第一内引伸杆、第二内引伸杆一端以卡环形式与所述试样连接，所述第一内引伸杆、第二内引伸杆另一端穿过下法兰和第一波纹管、第二波纹管的上端法兰中心孔并分别与第一波纹管、第二波纹管的下端法兰以螺纹形式连接，所述第一外引伸杆、第二外引伸杆一端分别与所述第一波纹管、第二波纹管的下端法兰以螺纹形式连接，所述第一外引伸杆、第二外引伸杆另一端分别固定于所述第一托架、第二托架之上，所述第一托架、第二托架固定于定位滑块之上，所述定位滑块与所述滑轨连接，所述位移计固定于所述第一托架、第二托架之间。进一步的，所述腐蚀气体发生器通过管路与所述高温腐蚀环境箱腔内连接。进一步的，所述第一波纹管、第二波纹管上端法兰设置螺纹并与所述下法兰配合保证所述高温腐蚀环境箱的密封。本专利技术的有益效果在于，该装置设计原理简单，方法简便易行，在火电、核电等领域金属材料腐蚀环境下蠕变持久性能测试或其他需要进行腐蚀环境下力学性能中容易实现，可以实现工业化生产。附图说明图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。如图1所示，一种金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，所述金属材料高温腐蚀环境变形测量装置包括：大气炉1、高温腐蚀环境箱2、变形测量组件、法兰组件、加载组件、腐蚀气体发生器9和试样13。所述变形测量组件包括：第一内引伸杆10、第二内引伸杆11、第一外引伸杆14、第二外引伸杆15、第一波纹管16、第二波纹管17、第一托架18、第二托架19、定位滑块20、滑轨21和位移计12，所述法兰组件包括：上法兰3和下法兰4，所述加载组件包括：上拉杆5、下拉杆6、上夹头7、下夹头8。所述高温腐蚀环境箱2设置于所述大气炉1内，所述法兰组件设置于所述高温腐蚀环境箱2两端，所述加载组件设置于所述法兰组件上并穿过法兰组件延伸至所述高温腐蚀环境箱2内，所述试样13放置于所述高温腐蚀环境箱2内，所述腐蚀气体发生器9与所述高温腐蚀环境箱2连接。所述上法兰3设置于所述高温腐蚀环境箱2上端，所述下法兰4设置于所述高温腐蚀环境箱2下端，所述上拉杆5与所述上夹头7连接，所述上夹头7穿过上法兰3中心延伸至所述高温腐蚀环境箱2内，所述下拉杆6与所述下夹头8连接，所述下夹头8穿过下法兰4中部延伸至所述高温腐蚀环境箱2内，所述上夹头7和下夹头8分别夹住试样13的两端，所述第一内引伸杆10、第二内引伸杆11一端以卡环形式与所述试样13连接，所述第一内引伸杆10、第二内引伸杆11另一端穿过下法兰4和第一波纹管16、第二波纹管17的上端法兰中心孔并分别与第一波纹管16、第二波纹管17的下端法兰以螺纹形式连接，所述第一外引伸杆14、第二外引伸杆15一端分别与所述第一波纹管16、第二波纹管17的下端法兰以螺纹形式连接，所述第一外引伸杆14、第二外引伸杆15另一端分别固定于所述第一托架18、第二托架19之上，所述第一托架18、第二托架19固定于定位滑块20之上，所述定位滑块20与所述滑轨21连接，所述位移计12固定于所述第一托架18、第二托架19之间，所述第一波纹管16、第二波纹管17上端法兰设置螺纹并与所述下法兰4配合保证所述高温腐蚀环境箱2的密封，所述位移计12采用差动变压器式位移计，进行金属材料蠕变过程中的变形测量。位移计上端设计有保护套，防止试验过程中位移计的外部碰撞或干扰，下端设计有调节螺丝，进行试验前位移计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，其特征在于，所述金属材料高温腐蚀环境变形测量装置包括：大气炉（1）、高温腐蚀环境箱（2）、变形测量组件、法兰组件、加载组件、腐蚀气体发生器（9）和试样（13）。

【技术特征摘要】
1.一种金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，其特征在于，所述金属材料高温腐蚀环境变形测量装置包括：大气炉（1）、高温腐蚀环境箱（2）、变形测量组件、法兰组件、加载组件、腐蚀气体发生器（9）和试样（13）。2.根据权利要求1所述的金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，其特征在于，所述高温腐蚀环境箱（2）设置于所述大气炉（1）内，所述法兰组件设置于所述高温腐蚀环境箱（2）两端，所述加载组件设置于所述法兰组件上并穿过法兰组件延伸至所述高温腐蚀环境箱（2）内，所述试样（13）放置于所述高温腐蚀环境箱（2）内，所述腐蚀气体发生器（9）与所述高温腐蚀环境箱（2）连接。3.根据权利要求2所述的金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，其特征在于，所述变形测量组件包括：第一内引伸杆（10）、第二内引伸杆（11）、第一外引伸杆（14）、第二外引伸杆（15）、第一波纹管（16）、第二波纹管（17）、第一托架（18）、第二托架（19）、定位滑块（20）、滑轨（21）和位移计（12），所述法兰组件包括：上法兰（3）和下法兰（4），所述加载组件包括：上拉杆（5）、下拉杆（6）、上夹头（7）、下夹头（8）。4.根据权利要求3所述的金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，其特征在于，所述上法兰（3）设置于所述高温腐蚀环境箱（2）上端，所述下法兰（4）设置于所述高温腐蚀环境箱（2）下端。5.根据权利要求3所述的金属材料高温腐蚀环境变形测量装置，其特征在于，所述上拉杆（5）与所述上夹头（7）连接，所述上夹头（7）穿过上法兰（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙冬柏，王美玲，陆永浩，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11