原位多轴蠕变疲劳测试装置制造方法及图纸

本申请涉及蠕变疲劳测试，公开了一种原位多轴蠕变疲劳测试装置，可有效提高测试实验的可靠性、精确性和规范性。该装置包括加热炉、包含加压管道的加压管道组件和介质输送系统；加热炉包括设于管式样品轴向方向和径向方向的多个观察窗；加压管道的第一端与管式样品连接并置于加热炉内，加压管道的第二端置于加热炉外，该第二端设有进口和出口；介质输送系统包括输送管道以及通过输送管道依次连通的介质储存容器、压缩机、压力控制器和电磁阀，输送管道的第一端口与加压管道的第二端处的进口连接，介质储存容器中的介质经过压缩机加压进入输送管道，并经过压力控制器和电磁阀进入加压管道组件内腔以向管式样品施加环向和/或径向的载荷。的载荷。的载荷。

【技术实现步骤摘要】
原位多轴蠕变疲劳测试装置


[0001]本申请涉及蠕变疲劳测试，特别涉及原位多轴蠕变疲劳测试技术。

技术介绍

[0002]随着社会工业的发展进程，对二次能源(特别是电能)的需求越来越大，并且在环保发电的大背景下，核电站必将会大有作为，所以提高核电站内各种部件的寿命是一项非常重要的工作，为了提高各个部件的寿命就需要通过实验研究来搞清楚各个部件服役工况下的损坏失效机理，因此可靠的实验装置重要性不言而喻。
[0003]现有的测试工件蠕变疲劳的装置多是单轴施加载荷，例如，公开号为CN105334112A和CN105973693A的中国专利技术专利，并且它们在蠕变疲劳力学性能测试过程中不能实时的原位观察试件的变化。这对后续的实验测量结果更是造成了较大的影响，与大部分苛刻工况下服役的工件真实受力情况不符，得到的实验结果如果应用到工程实际中去，难免会偏于保守或者偏于危险，不能平衡安全性和经济性，特别的是对于航天、核电这些特种领域，毫厘之差就会产生严重的后果，所以，实验研究过程中需要对材料服役中的蠕变疲劳性能真实反映。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种原位多轴蠕变疲劳测试装置，能够克服现有的蠕变疲劳测试装置的局限性强、测试结果真实性不足、工况参数控制不精确等不足，提高测试实验的可靠性、精确性和规范性。
[0005]本申请公开了一种原位多轴蠕变疲劳测试装置，包括：
[0006]加热炉，包括设于管式样品轴向方向第一观察窗和设于管式样品径向方向的至少一个第二观察窗，用于监测所述管式样品的轴向和径向形变数据；
[0007]包含加压管道的加压管道组件，所述加压管道的第一端与管式样品连接并置于所述加热炉内，所述加压管道的第二端置于所述加热炉外，该第二端设有进口；
[0008]介质输送系统，包括输送管道以及通过所述输送管道依次连通的介质储存容器、压缩机、压力控制器和电磁阀，所述输送管道的第一端口与所述进口连接，所述介质储存容器中的介质经过所述压缩机加压进入所述输送管道，并经过所述压力控制器和所述电磁阀进入所述加压管道组件内腔以向所述管式样品施加环向和/或径向的载荷。
[0009]在一个优选例中，所述加压管道的第二端还设有出口，所述输送管道的第二端口与所述出口连接；
[0010]所述介质输送系统还包括泄压阀，所述泄压阀设置在所述输送管道的第二端口与所述出口的连接处。
[0011]在一个优选例中，所述加热炉包括炉本体和门体，所述门体上设有第一管道，所述加压管道的外径略小于所述第一管道的内径；
[0012]所述装置还包括预紧力密封装置用于将连接有管式样品的加压管道组件可拆卸
密封安装在所述第一管道中；
[0013]所述第二观察窗还用作调整管式样品在加热炉中的位置的观察口；
[0014]使用所述原位多轴蠕变疲劳测试装置时，打开所述门体，将所述加压管道连接有管式样品的一侧置于所述加热炉内，关闭所述门体，通过所述第二观察窗调整管式样品在加热炉中的位置，通过所述预紧力密封装置将连接有管式样品的加压管道组件密封安装在所述第一管道中。
[0015]在一个优选例中，所述门体与所述炉本体可拆卸密封连接，或者密封铰链连接；
[0016]所述加压管道的第一端与所述管式样品采用焊接方式连接。
[0017]在一个优选例中，所述第一管道沿其中心轴方向向炉外侧延长预设长度；
[0018]所述预紧力密封装置包括预紧单元和密封单元，所述预紧单元设置于所述第一管道的炉外延长部分上，所述密封单元设置于所述第一管道的炉外延长部分和所述加压管道之间。
[0019]在一个优选例中，所述原位多轴蠕变疲劳测试装置还包括监控终端，分别与所述压缩机、所述压力控制器和所述电磁阀电连接，所述监控终端被配置为控制所述压力控制器和所述电磁阀的调节参数以向所述管式样品施加载荷的方向和大小。
[0020]所述加压管道组件还包括气压计，所述气压计设于所述加压管道的第二端，用于测量所述加压管道组件内腔的气压，所述气压计与所述监控终端电连接。
[0021]在一个优选例中，所述加热炉内设置有温度监控组件和多组加热组件，其分别与所述监控终端电连接，用于根据所述温度监测组件的监测结果控制所述加热组件的开启数量。
[0022]在一个优选例中，所述加热组件为蛇形加热组件。
[0023]在一个优选例中，各所述观察窗设置有光学测微计，所述监控终端还与各所述光学测微计电连接，用于获取所述光学测微计采集的所述管式样品的形变数据。
[0024]在一个优选例中，所述介质为惰性气体或者高温熔盐。
[0025]本申请实施方式中，与现有技术相比，至少包括以下优点和有益效果：
[0026]本申请涉及的原位多轴蠕变疲劳测试装置可以原位实时的观察样品的蠕变疲劳表现，还能同时给样品加载多轴载荷，进而给试件创造出更符合实际服役工况下的条件，使实验结果更具真实性，可靠性。
[0027]进一步，样品与加压管道焊接连接，实验前，打开密封门体，将加压管道组件通过预紧力密封装置安装在该第一管道中，同时通过第二观察窗调整管式样品在加热炉中的位置，在保证实验的密封性的同时，保证实验数据的准确性和操作的便利性。
[0028]进一步地，该原位多轴蠕变疲劳测试装置还设置了压力控制器、温度监控组件等多种监控部件，各监控部件分别与控制终端电连接，使用于更清楚的了解实验的各项参数并反馈到实时的实验中去，得到的结果就更精确。
[0029]此外，该原位多轴蠕变疲劳测试装置对于探究核反应堆中的一些重要部件的使用寿命具有重大意义，也在一定程度上提高了相关构件系统服役中的安全性和经济性。
[0030]本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述
技术实现思路
中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中
公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。
附图说明
[0031]图1是根据本申请第一实施方式的原位多轴蠕变疲劳测试装置结构示意图。
[0032]图2是根据本申请的一个示例加热炉和加压管道的安装状态图。
[0033]图3是根据本申请的一个示例预紧力密封装置的结构示意图。
[0034]图4是根据本申请的监控终端与各组件的电路连接图。
[0035]图5是根据本申请第一实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位多轴蠕变疲劳测试装置，其特征在于，包括：加热炉，包括设于管式样品轴向方向第一观察窗和设于管式样品径向方向的至少一个第二观察窗，用于监测所述管式样品的轴向和径向形变数据；包含加压管道的加压管道组件，所述加压管道的第一端与管式样品连接并置于所述加热炉内，所述加压管道的第二端置于所述加热炉外，该第二端设有进口；介质输送系统，包括输送管道以及通过所述输送管道依次连通的介质储存容器、压缩机、压力控制器和电磁阀，所述输送管道的第一端口与所述进口连接，所述介质储存容器中的介质经过所述压缩机加压进入所述输送管道，并经过所述压力控制器和所述电磁阀进入所述加压管道组件内腔以向所述管式样品施加环向和/或径向的载荷。2.如权利要求1所述的原位多轴蠕变疲劳测试装置，其特征在于，所述加压管道的第二端还设有出口，所述输送管道的第二端口与所述出口连接；所述介质输送系统还包括泄压阀，所述泄压阀设置在所述输送管道的第二端口与所述出口的连接处。3.如权利要求1所述的原位多轴蠕变疲劳测试装置，其特征在于，所述加热炉包括炉本体和门体，所述门体上设有第一管道，所述加压管道的外径略小于所述第一管道的内径；所述装置还包括预紧力密封装置用于将连接有管式样品的加压管道组件可拆卸密封安装在所述第一管道中；所述第二观察窗还用作调整管式样品在加热炉中的位置的观察口；使用所述原位多轴蠕变疲劳测试装置时，打开所述门体，将所述加压管道连接有管式样品的一侧置于所述加热炉内，关闭所述门体，通过所述第二观察窗调整管式样品在加热炉中的位置，通过所述预紧力密封装置将连接有管式样品的加压管道组件密封安装在所述第一管道中。4.如权利要求3所述的原位多轴蠕变疲...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾广礼，杨建国，冯道臣，陈双建，
申请(专利权)人：上海广立思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：