一种力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置及方法，涉及金属材料性能评价技术领域，能够实现力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价试验，并且避免电场和溶液介质对位移测量仪器的损伤；该装置包括：实验舱，用于模拟实验环境，在待测样品周围提供具有导电性的介质；应力加载系统，用于给待测样品施加应力；电场干扰系统，用于给待测样品施加干扰电场；位移转移系统，与待测样品连接，用于将待测样品裂纹尺寸的变化转移出来；位移监测系统，与位移转移系统连接，用于通过位移转移系统测量待测样品的裂纹尺寸。本发明专利技术提供的技术方案适用于氢致裂纹扩展行为评价的过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置及方法
本专利技术涉及金属材料性能评价
，尤其涉及一种力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置及方法。
技术介绍
随着国家经济发展对能源需求的日益增加，对石油天然气等资源的开发力度不断加大，油气管道设施建设飞速发展，管道及储罐等设施用材料强度等级显著提升。但材料强度提升在增加储运能力的同时，面临的安全挑战也日益突出。一方面，当阴极保护电位超过析氢电位后，阴极会由于析氢反应产生氢原子，氢原子能够向材料内部渗透，造成金属材料的性能劣化。外部复杂的电干扰环境，往往导致较负的阴极电位/电流，加剧材料表面的析氢反应。另一方面，在油气资源开发、储存和运输过程中，大量管线装置都受到复杂的工作载荷及环境应力(如土壤、海水等)的作用，外部载荷能够加速氢原子向应力集中区域富集，当材料内部氢原子累积到一定程度后最终诱导金属结构发生氢脆失效。金属结构件在加工和安装过程中，不可避免存在局部缺陷和微裂纹，成为氢致开裂的敏感位置。因此，为保证油气储运设施的运行安全，亟需研究金属材料在应力和电场耦合作用下的氢脆风险，从而针对性的建本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置，其特征在于，所述装置包括：/n实验舱，用于模拟实验环境，在待测样品周围提供具有导电性的介质；/n应力加载系统，用于给待测样品施加应力；/n电场干扰系统，用于给待测样品施加干扰电场；/n位移转移系统，与待测样品连接，用于将待测样品裂纹尺寸的变化转移出来；/n位移监测系统，与位移转移系统连接，用于通过位移转移系统测量待测样品的裂纹尺寸。/n

【技术特征摘要】
1.一种力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置，其特征在于，所述装置包括：
实验舱，用于模拟实验环境，在待测样品周围提供具有导电性的介质；
应力加载系统，用于给待测样品施加应力；
电场干扰系统，用于给待测样品施加干扰电场；
位移转移系统，与待测样品连接，用于将待测样品裂纹尺寸的变化转移出来；
位移监测系统，与位移转移系统连接，用于通过位移转移系统测量待测样品的裂纹尺寸。


2.根据权利要求1所述的力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置，其特征在于，所述电场干扰系统包括恒流电源和辅助电极，所述恒流电源的正负两极分别与所述待测样品、所述辅助电极电连接。


3.根据权利要求2所述的力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置，其特征在于，所述辅助电极为两组，分别设于所述待测样品的两侧。


4.根据权利要求1所述的力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置，其特征在于，所述待测样品的两端分别通过夹具与所述应力加载系统连接。


5.根据权利要求1所述的力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置，其特征在于，所述位移转移系统包括两根夹臂，两根夹臂的一端分别与所述待测样品连接，另一端分别连接一个滑块；两个滑块设于同一滑动杆上且均能够沿所述滑动杆滑动；两个滑块分别与所述位移监测系统的两个测量端连接。


6.根据权利要求5所述的力电耦合下氢致裂纹扩展行为评价装置，其特征在于，所述滑动杆的顶端和底端分别设有用于限制滑块移动范围的固定件，底部固定件上设有两个穿孔，所述位移转移系统的两根夹臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王竹，姚星城，王修云，邢云颖，杜艳霞，张雷，
申请(专利权)人：北京科技大学，安科工程技术研究院北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11