The invention discloses a high temperature thermal fatigue tester with controlled environmental exhaust, including a DC heater, a sample fixture, a gas heater, a sample clamp placed on the floor, a plate fixed on a plate with a cushion block and at the same height by a bolt; the baffle on the sample fixture can control the moving distance by a movable splint. The fixed screw is fixed to the baffle on the fixture and the bottom plate; the thermocouple sensor can perceive the temperature of the sample on the sample fixture; the exhaust gas can flow through the gas heater through the tube on the surface of the sample; the heater is also equipped with a counter with record heating and cooling times; a temperature controller and a thermocouple sensor. The working procedure of the sample machine applied to thermal fatigue test can be controlled by a temperature controller. It is simple in structure and reasonable in design. It can adjust the constraint coefficient of high temperature thermal fatigue and simulate the exhaust gas environment. The experimental device of the invention has simple structure and reasonable design, and can realize the thermal fatigue test of automobile high-temperature section.
【技术实现步骤摘要】
环境废气可控的高温热疲劳试验机
本专利技术涉及一种疲劳试验机,特别是涉及一种高温热疲劳试验机,应用于材料的热疲劳性能实验
技术介绍
热疲劳是指材料零部件或者构件被反复加热和冷却时,由于自由膨胀或者收缩受到约束其内部产生交变热应力,在此交变热应力反复作用下导致材料龟裂而破坏的现象。由于汽车尾气排放的日益加剧和世界能源的紧缺,汽车在安全、节能、环保、轻量化、小型化等方面的要求越来越高,因此对汽车尾气的排放的标准也要求越来越高,导致汽车排气系统高温端热疲劳也越来越严重,寻找更高服役温度的不锈钢在汽车排气系统中尤为突出。所以开展相关材料的高温热疲劳性能的研究是非常有必要的。虽然热疲劳现象受到普遍关注,国内外对热疲劳试验方法作了不少研究,已制定了一些试验规范,但到目前为止还没有国际上公认的标准试验方法。在我国,对热疲劳的研究也有很多方法,但都没得到一致认可,而且长期以来对材料热疲劳性能的评价主要集中在航空领域,其它行业的并不多见。国际上相关领域的情况也大体相同,因此尚无专门针对汽车排气歧管材料工况的测试标准,一般可以借鉴的是日本JFE和UGINE&ALZ的相关报道。实际的排气歧管从结构看为薄壁管件,形式较复杂,有较多的弯曲。从受力情况分析其应力状态不是单纯的拉压,而是包含弯曲分量。因此相比于日本JFE公司的圆棒状试样,UGINE&ALZ采用预制出“V”型弯的板状试样更接近实际状态。但是UGINE&ALZ采用固定夹持,约束系数不能进行调节,其约束率始终为1,且没有模拟废气环境下对试样热疲劳的影响,而由于燃料中含有如硫、钾、钠、钒等杂质 ...
【技术保护点】
1.一种环境废气可控的高温热疲劳试验机,主要包括工作台机架、试样夹具系统、加热控制系统,其特征在于:还包括模拟废气环境系统,所述模拟废气环境系统包括废气反应室(23)、废气输送管(24)、废气源、气体加热器(25)和气体流量计(27),将待测的V型试样(16)设置于废气反应室(23)中,使V型试样(16)的中部“V”型弯部分完全设置于废气反应室(23)内,使V型试样(16)的两端分别从废气反应室(23)两端的反应室外壁的孔中穿出,废气源通过废气输送管(24)将废气输送到废气反应室(23)中,并通过主控制器控制气体加热器(25)对进入废气反应室(23)之前的废气进行加热,并利用气体流量计(27)计量进入废气反应室(23)的废气流量,使所述废气在V型试样(16)表面进行流动,气体流量计(27)与主控制器信号连接,由主控制器控制废气输送到废气反应室(23)的流量;所述工作台机架上设有底板(4),在所述底板(4)上设有试样夹具系统,将V型试样(16)的两端安装到试样夹具上,所述试样夹具包括夹具固定夹持部和夹具可移动夹持部,所述夹具固定夹持部主要由试样支撑块(12)和试样固定压紧块(13)组成夹 ...
【技术特征摘要】
1.一种环境废气可控的高温热疲劳试验机,主要包括工作台机架、试样夹具系统、加热控制系统,其特征在于:还包括模拟废气环境系统,所述模拟废气环境系统包括废气反应室(23)、废气输送管(24)、废气源、气体加热器(25)和气体流量计(27),将待测的V型试样(16)设置于废气反应室(23)中,使V型试样(16)的中部“V”型弯部分完全设置于废气反应室(23)内,使V型试样(16)的两端分别从废气反应室(23)两端的反应室外壁的孔中穿出,废气源通过废气输送管(24)将废气输送到废气反应室(23)中,并通过主控制器控制气体加热器(25)对进入废气反应室(23)之前的废气进行加热,并利用气体流量计(27)计量进入废气反应室(23)的废气流量,使所述废气在V型试样(16)表面进行流动,气体流量计(27)与主控制器信号连接,由主控制器控制废气输送到废气反应室(23)的流量;所述工作台机架上设有底板(4),在所述底板(4)上设有试样夹具系统,将V型试样(16)的两端安装到试样夹具上,所述试样夹具包括夹具固定夹持部和夹具可移动夹持部,所述夹具固定夹持部主要由试样支撑块(12)和试样固定压紧块(13)组成夹持结构,通过螺杆(14)将所述夹具固定夹持部固定安装在所述底板(4)上,将V型试样(16)的固定端夹紧固定在试样支撑块(12)和试样固定压紧块(13)之间,所述夹具可移动夹持部主要由试样移动支撑块(6)和随动试样固定压紧块组成动夹持结构,所述底板(4)上的试样移动支撑块(6)和试样支撑块(12)设置在在同一高度上,将V型试样(16)的非固定端夹紧固定在试样移动支撑块(6)和随动试样固定压紧块之间,通过夹具可移动夹持部相对于夹具固定夹持部之间的位移变化,向V型试样(16)的非固定端施加拉力或压力,从而调整对V型试样(16)的不同约束系数,所述试样移动支撑块(6)沿着底板(4)的设定轨迹进行移动;所述加热控制系统主要由所述主控制器、所述气体加热器(25)、电源(18)、热电偶传感器(17)和温度控制仪(19)组成,采用铜导线(21)将V型试样(16)的两端分别与电源(18)进行电连接,所述温度控制仪(19)与热电偶传感器(17)信号连接,所述热电偶传感器(17)的测试端对V型试样(16)的“V”型弯部分进行温度检测,感知V型试样(16)的温度,所述温度控制仪(19)接收来自热电偶传感器(17)的检测信号,经过判断后,所述温度控制仪(19)通过控制电源(18),并通过铜导线(21)向V型试样(16)施加大电流,对V型试样(16)进行加热升温,在所述电源(18)上还装有记录加热冷却次数的计数器(20),所述应用于热疲劳实验的试样机工作步骤由主控制器进行控制和设置,所述计数器(20)和所述温度控制仪(19)分别与主控制器信号连接。2.根据权利要求1所述环境废气可控的高温热疲劳试验机,其特征在于:使V型试样(16...
【专利技术属性】
技术研发人员:李谋成,詹建明,陈以生,倪清钊,张程,李谦,顾辉,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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