本实用新型专利技术公开了一种适用于X射线显微镜原位应力腐蚀实验装置，包括腐蚀溶液池、三维位置调整台、加载电机和加载机构；所述三维位置调整台用于固定装有加载电机，并调节加载电机的位置；所述加载电机的动力输出端连接加载机构，对加载机构施加载荷；所述加载机构浸没在腐蚀溶液池内，且试样装载在加载机构内部，本实用新型专利技术试样制备装置可以用于材料原位应力腐蚀实验研究，将待检测试样保持实验应力状态，直接放置于X射线显微镜试验台上，具有操作方便、结构小型化、X射线显微镜系统兼容性好等优点。优点。优点。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于X射线显微镜原位应力腐蚀实验装置
[0001]本技术涉及分析测试装备领域，是一种适用于X射线显微镜原位应力腐蚀实验研究装置。
技术介绍
[0002]X射线显微镜，也叫X射线显微CT，是一种利用X射线投影再构无损检测物体内部结构的分析仪器，广泛用于考古、地质、生物、材料和机械等领域。常规的X射线显微CT 测试中，待测物体置于常温大气环境下。当需要分析物体在特殊环境下的结构特性时，需要配备附加仪器，在物体周围构建一个局域小环境。
[0003]应力腐蚀是工业构件常见的一种失效模式，尤其是在海洋环境下服役的构件，由应力腐蚀引起的损失占总损失的80％以上。利用X射线显微镜无损成像的特性结合应力腐蚀附件，可以对材料的应力腐蚀行为进行原位、动态、连续的研究。但是目前的用于应力腐蚀研究的装置均不能满足X射线显微镜对其附件在结构上的特殊要求，如现有技术中提出的的“便携式变载荷数字应力腐蚀测量装置”(CN201210319125.1)、“一种井下应力腐蚀测试装置”(CN201620513451.X)、“一种双环境池应力腐蚀测量装置”(CN104280334A)及“一种应力腐蚀试验用应力加载支架”(CN201820136843.8)等，都不能满足应力腐蚀研究中X 射线显微镜对其附件在结构上的特殊要求，因此需要提供一种实验装置可以满足以上要求。
技术实现思路
[0004]为了解决现有技术中存在的不足，本技术提出了一种适用于X射线显微镜原位应力腐蚀检测试样制备装置。
[0005]本技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种适用于X射线显微镜原位应力腐蚀实验研究装置，包括腐蚀溶液池、三维位置调整台、加载电机和加载机构；所述三维位置调整台用于固定装有加载电机，并调节加载电机的位置；所述加载电机的动力输出端连接加载机构，对加载机构施加载荷；所述加载机构浸没在腐蚀溶液池内，且试样装载在加载机构内部。
[0007]进一步，所述加载机构包括碳纤维支撑筒、上支架、拉力单元、夹具和加载螺杆；所述夹具包括下凹槽夹具和上凹槽夹具，碳纤维支撑筒的内侧底面固定装有下凹槽夹具；上支架的底端与碳纤维支撑筒的上端粘合；
[0008]进一步，上支架是由平行设置的两块圆板和圆板侧壁之间的连接板构成，呈“C”型；上支架的下圆板与碳纤维支撑筒上端配合，在上支架的下圆板的中心位置开有盲孔，在上支架的下圆板上开有通孔。在上支架的上圆板的中心位置开有螺纹孔。
[0009]进一步，拉力单元穿过上支架且拉力单元的底部固定连接上凹槽夹具，上支架和拉力单元均与加载螺杆螺纹配合连接，通过加载螺杆分别向上支架和拉力单元传递加载电机的载荷。
[0010]进一步，拉力单元包括若干根拉力杆，每个拉力杆通过孔穿过上支架，拉力杆的下
端共同连接上凹槽夹具的上表面，拉力杆的上端共同连接拉力块；在拉力块的中心位置沿竖直方向开设螺纹孔；加载螺杆依次穿过上圆板的螺纹孔、拉力块的螺纹孔且加载螺杆的底部与下圆板的盲孔相接触。
[0011]进一步，下圆板的盲孔内安装有力传感器，力传感器通过信号线连接控制系统，通过力传感器采集试样所承受的载荷数值反馈至控制系统。
[0012]进一步，控制系统通过信号线连接加载电机，控制加载电机施加的载荷大小。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]1、耗时长的腐蚀试验不需要在X射线显微镜上进行，不额外占用X射线显微镜机时。
[0015]2、本申请的试样制备装置可以实施原位应力腐蚀实验研究，将待检测试样直接放置于 X射线显微镜试验台上，操作方便、结构小型化、与X射线显微镜系统兼容性好。
附图说明
[0016]图1为本技术应力腐蚀原位研究装置的系统构成图。
[0017]图2是本技术中加载机构结构的剖视图。
[0018]图中，1、控制系统，2、腐蚀溶液池，3、三维位置调整台，4、加载电机，5、加载机构，由5a、加载螺杆，5b、拉力杆，5c、碳纤维支撑筒，5d、力传感器，5e、底座，5f、试样，5g、上支架，5h、下凹槽夹具，5i、拉力快，5j、上凹槽夹具，6、联轴器，7、溶液池盖子。
具体实施方式
[0019]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。
[0020]如图1所示的一种适用于X射线显微镜原位应力腐蚀检测试样制备装置，包括腐蚀溶液池2、三维位置调整台3、加载电机4和加载机构5。
[0021]三维位置调整台3上固定装有加载电机4，加载电机4的输出轴竖直向下设置，通过三维位置调整台3调整加载电机4的位置。加载电机4的输出轴通过联轴器与加载机构5 相连，用于对加载机构5施加载荷。
[0022]加载机构5浸没在腐蚀溶液池2内，且试样5f装载在加载机构5内部。
[0023]如图2所示的加载机构5包括碳纤维支撑筒5c和上支架5g，碳纤维支撑筒5c的底部固定连接底座5e；在底座5e的上表面加工有下凹槽夹具5h。
[0024]上支架5g是由平行的两块圆板和侧壁连接板构成，呈“C”型；上支架5g的下圆板与碳纤维支撑筒5c上端粘合，实现上支架5g的下端盖合在碳纤维支撑筒5c的上端。在上支架5g的下圆板的中心位置开有盲孔，在该盲孔内装有力传感器5d；在上支架5g的下圆板上加工通孔。在上支架5g的上圆板的中心位置开有螺纹孔。
[0025]拉力杆5b穿过下圆板的通孔，每个拉力杆(5b)通过孔穿过上支架(5g)；下端共同连接上凹槽夹具5j的上表面，利用下凹槽夹具5h和上凹槽夹具5j对试样5f的上下两端进行固定。拉力杆5b的上端共同连接拉力块5i。在拉力块5i的中心位置沿竖直方向开设螺纹孔。加载螺杆5a依次穿过上圆板的螺纹孔、拉力块5i的螺纹孔且加载螺杆5a的底部与力传感器
5d相接触。加载螺杆5a的顶端通过联轴器6与加载电机4的输出轴相连。
[0026]加载电机4和力传感器5d均通过信号线连接控制系统1，由控制系统1控制加载电机 4的工作启停，进而对试样5f施加载荷；而通过力传感器5d采集试样5f所承受的载荷数值反馈至控制系统1。
[0027]以下结合本检测试样制备装置的工作原理和实验过程做进一步说明：
[0028]S1、首先将待测材料的试样5f安装于加载机构内部的上凹槽夹具5j和下凹槽夹具5h 上，先对试样进行固定；
[0029]S2、将腐蚀溶液注入腐蚀溶液池2中，溶液面高度要没过试样5f；
[0030]S3、然后将加载机构5整体安装于腐蚀溶液池2的溶液池盖子7上；
[0031]S4、手动调整三维位置调整台3，将加载电机4移至加载机构5的上方，通过联轴器6 将加载电机4的输出轴与加载螺杆5a的上端相联接；
[0032]S5、在控制系统1上通过按键设定拉伸载荷大小；
[0033本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于X射线显微镜原位应力腐蚀实验装置，其特征在于，包括腐蚀溶液池(2)、三维位置调整台(3)、加载电机(4)和加载机构(5)；所述三维位置调整台(3)用于固定装有加载电机(4)，并调节加载电机(4)的位置；所述加载电机(4)的动力输出端连接加载机构(5)，对加载机构(5)施加载荷；所述加载机构(5)浸没在腐蚀溶液池(2)内，且试样(5f)装载在加载机构(5)内部。2.根据权利要求1所述的适用于X射线显微镜原位应力腐蚀实验装置，其特征在于，所述加载机构(5)包括碳纤维支撑筒(5c)、上支架(5g)、拉力单元、夹具和加载螺杆(5a)；所述夹具包括下凹槽夹具(5h)和上凹槽夹具(5j)，碳纤维支撑筒(5c)的内侧底面固定装有下凹槽夹具(5h)；所述上凹槽夹具(5j)固定在拉力单元的底部且与下凹槽夹具(5h)相对设置；上支架(5g)的底端与碳纤维支撑筒(5c)的上端卡合。3.根据权利要求2所述的适用于X射线显微镜原位应力腐蚀实验装置，其特征在于，上支架(5g)是由平行设置的两块圆板和圆板侧壁之间的连接板构成，呈“C”型；上支架(5g)下圆板与碳纤维支撑筒(5c)上端配合连接，在上支架(5g)下圆板的中心位置开有盲孔，在上支架(5g)下圆板上沿周向阵列开设有通孔；在上支架(5g)上圆板的中心位置开有螺纹孔。4.根据权利要求2所述的适用于X射...
【专利技术属性】
技术研发人员：范国华，唐光泽，杨尚京，
申请(专利权)人：集萃新材料研发有限公司，
类型：新型
国别省市：
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