【技术实现步骤摘要】
一种在高压水热环境下钛合金力学性能试验装置和方法
本专利技术属于高温高压实验装置
,具体涉及一种在高压水热环境下钛合金力学性能试验装置和方法。
技术介绍
钛合金由于具有许多优异的特性,因而,广泛用于发电厂的蒸汽轮机、航空发动机的压气机盘、叶片,高温压力容器等高温高压的地方。在设计钛合金零部件的过程中,要计算在高温高压环境下的疲劳强度、平面应力、应力集中等,而计算这些参数需要用到材料的弹性模量。目前,大多数试验研究只限于测量金属材料在常温常压下的弹性模量,一部分材料有高温常压下的弹性模量数据。然而,高温高压下弹性模量的研究十分缺乏,这其中的主要原因是相关的试验仪器缺乏。可用于在高温高压条件下测量钛合金力学性能的实验平台仅包括Paterson压机、常规的三轴应力试验机和通常用于金属、合金、陶瓷等材料力学性能测试的高压釜+轴向应力实验装置。但是,该三类平台各自存在如下不足:(1)三轴应力试验机技术中的Heard式、TAM系和MTS815型三类设备因传压介质的温度稳定性问题仅能在400℃以下工作;(2)三轴应力试验机技术中的Heard式、TAM系和MTS815型三类设备因传压介质为煤油或导热硅酮油等,无法模拟钛合金在高压水热环境下的实际工况;(3)Paterson压机存在以下问题:样品组装的封套铁筒承担了部分的加载力,仪器本身在加载力的作用下也存在变形,我们从仪器记录的数据计算出来的应力、应变数据被称为名义应力和名义应变,均比真实值偏大。因此必须针对每一个造成误差的因素进行逐步校正,方能获得真实应力和真实应变数据;(4)Paterson压机中固体样品需包裹在 ...
【技术保护点】
一种在高压水热环境下钛合金力学性能试验装置,其特征在于:包括压力容器(2),压力容器(2)水平方向内设置有密封的两轴向压杆(3,4),两压杆(3,4)间放置钛合金试样(5),左侧压杆(3)连接有轴向加压装置和测试左侧压杆移动量的位移传感器一(10),右侧压杆(4)抵靠在底座(1)内,压力容器(2)外套接有加热溶液和钛合金试样(5)的加热装置(6),其表面设置有压液口(7),加热装置(6)置于底座(1)的凹槽(8)内,与压力容器(2)接触面设置有温度传感器(9),压液口(7)连通到试样(5)放置处,并通过管道连接到手动增压泵,轴向加压装置内设置有力传感器(34)。
【技术特征摘要】
1.一种在高压水热环境下钛合金力学性能试验装置,其特征在于:包括压力容器(2),压力容器(2)水平方向内设置有密封的两轴向压杆(3,4),两压杆(3,4)间放置钛合金试样(5),左侧压杆(3)连接有轴向加压装置和测试左侧压杆移动量的位移传感器一(10),右侧压杆(4)抵靠在底座(1)内,压力容器(2)外套接有加热溶液和钛合金试样(5)的加热装置(6),其表面设置有压液口(7),加热装置(6)置于底座(1)的凹槽(8)内,与压力容器(2)接触面设置有温度传感器(9),压液口(7)连通到试样(5)放置处,并通过管道连接到手动增压泵,轴向加压装置内设置有力传感器(34)。2.根据权利要求1所述的一种在高压水热环境下钛合金力学性能试验装置,其特征在于:右侧压杆(4)也设置有测量右侧压杆移动量的位移传感器二(11)。3.根据权利要求1所述的一种在高压水热环境下钛合金力学性能试验装置,其特征在于:位移传感器一(10)、位移传感器二(11)、光栅读数头(31)、温度传感器(9)、加热装置(6)连接到控制器,控制器还连接有连接到管道上的液压传感器和驱动轴向加压装置加压的驱动电机,并通过导线连接到上位机。4.根据权利要求1所述的一种在高压水热环境下钛合金力学性能试验装置,其特征在于:轴向加压装置采用机械式加压装置或电动式加压装置。5.根据权利要求1所述的一种在高压水热环境下钛合金力学性能试验装置,其特征在于:电动式加压装置包括连接到左侧压杆(3)的推杆(12),推杆(12)通过直线轴承一(13)连接到固定板一(14)上,其左端连接到推板(15)上,推板(15)固定连接到两直线轴承二(16)上,其中部连接有丝杠(17),两直线轴承二(16)可活动地套接的两导向杆(21)两端分别固定连接到固定板二(22)和固定板一(14),与丝杠(17)相啮合的丝母(18)固定连接在转轴(19)内端内孔中,转轴(19)可转动地连接到固定板二(22)上,其外端通过同步带传输机构连接到驱动电机(20)。6.根据权利要求5所述的一种在高压水热环境下钛合金力学性能试验装置,其特征在于:同步带传输机构包括主动轮(23)、从动轮(24)、过渡轮一(25)、过渡轮二(26)、第一皮带(27)和第二皮带(28),主动轮(23)连接到驱动电机(20)的输出轴上,并通过第一皮带(27)套接到过渡轮一(25)上,过渡轮一(25)通过过渡转轴(29)可旋转地连接过渡轮支架(30)上,过渡转轴(29)另一端连接有过渡轮二(26),过渡轮二(26)通过第二皮带(28)连接到从动轮(24),从动轮(24)套接在转轴(19)上。7.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:李胜斌,李和平,李涛,严登峰,周宏斌,
申请(专利权)人:中国科学院地球化学研究所,
类型:发明
国别省市:贵州,52
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