一种含氢环境下拉伸试验系统技术方案

本发明专利技术涉及材料强度测试装置领域，尤其涉及一种含氢环境下拉伸试验系统。含氢环境下拉伸试验系统包括试验箱、电化学工作站、测试装置，试验箱具有能够容纳试样的试验腔，电化学工作站用于在试验腔内生成氢测试环境，测试装置包括用于测试试样裂纹尖端的位移大小的引伸计和用于检测试样受力大小的载荷检测传感器。试验箱上设有夹持组件，夹持组件用于将单个试样夹持在试验腔内并对试样进行加载；夹持组件包括用于夹持试样两端的第一夹具和第二夹具和用于给试样加载的螺旋传动机构。夹持组件可以设置多个，实现了在同一充氢环境下同时对多个试样进行拉伸试验，提高了对照试验精度和试验效率。和试验效率。和试验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种含氢环境下拉伸试验系统


[0001]本专利技术涉及材料强度测试装置领域，尤其涉及一种含氢环境下拉伸试验系统。

技术介绍

[0002]石化设备在运行时，部分构件会受到氢环境的影响发生氢和应力的耦合作用，这种耦合作用会降低材料的断裂韧性。因此，通过断裂韧性试验以得到氢含量对金属材料断裂韧性的影响对确保设备的安全运行有着重大意义。
[0003]申请公布号为CN110018060A、申请公布日为2019.07.16的中国专利公开了一种低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置，主要包括封闭箱体和拉伸装置。该装置可以实现试样处于模拟的低温高压充氢环境中的同时被拉伸机拉伸加载，完成低温高压充氢环境下的材料的断裂韧性测试。
[0004]上述在含氢环境下的断裂韧性试验依赖复杂的拉伸机对试样进行加载，单次只能测试一个试样材料，无法满足在同一含氢环境下对多个试样同时进行测试，对照试验精度低、效率低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种含氢环境下拉伸试验系统，用于解决目前的材料在含氢环境下的断裂韧性试验对照试验精度低、效率低的问题。
[0006]本专利技术一种含氢环境下拉伸试验系统采用如下技术方案：
[0007]本专利技术一种含氢环境下拉伸试验系统，包括试验箱、电化学工作站、测试装置，试验箱具有能够容纳试样的试验腔，电化学工作站用于在试验腔内生成氢测试环境，测试装置包括用于测试试样裂纹尖端的位移大小的引伸计和用于检测试样受力大小的载荷检测传感器，其特征在于，试验箱上设有夹持组件，夹持组件用于将单个试样夹持在试验腔内并对试样进行加载；夹持组件设置至少两个；夹持组件包括用于夹持试样两端的第一夹具和第二夹具，夹持组件还包括螺旋传动机构，螺旋传动机构包括与第一夹具连接的传动件和处于试验箱外的施力件，施力件与试验箱沿施力件轴向挡止配合，以通过旋拧施力件使传动件直线运动，进而对试样进行加载。
[0008]有益效果：本专利技术一种含氢环境下的拉伸试验系统，通过电化学工作站向试验箱充氢；通过第一夹具和第二夹具将单一试样固定在试验腔内，通过旋拧施力件带动传功件直线运动，进而带动夹具对试样进行拉伸加载；通过载荷检测传感器检测试样上载荷的大小，替代了复杂的拉伸试验设备。试验箱上可以设置多个夹持组件，同时对多个试验进行加载，实现了在同一充氢环境下同时对多个试样进行拉伸试验，提高了对照试验精度和试验效率。
[0009]进一步地，传动件为传动螺栓，施力件为与传动螺栓适配的施力螺母，传动螺栓一端伸入试验箱与第一夹具连接，另一端伸出试验箱，施力螺母处于试验箱外并与试验箱沿传动螺栓轴向挡止配合，以通过旋拧施力螺母使传动螺栓沿轴向向箱体外运动，进而对试
样进行加载。通过传动螺栓和施力螺母的螺纹配合对试样进行加载，系统结构设计更简单，在对试样进行加载时，施力螺母没有轴向位移，操作更便捷。
[0010]进一步地，传动螺栓上设有凸起，凸起与试验箱内壁挡止配合。在进行试验时，传动螺栓不会从试验箱脱出，试验系统安装更加方便。
[0011]进一步地，载荷检测传感器设置在施力螺母与试验箱之间，被施力螺母和试验箱的侧壁夹紧，不再需要传感器安装组件，结构简单。
[0012]进一步地，第二夹具螺纹连接有固定螺栓，固定螺栓与第二夹具配合夹紧试验箱侧壁，实现第二夹具的固定，防止夹具晃动影响试验效果。
[0013]进一步地，试验箱的侧壁上设有用于观察引伸计的引脚与试样配合情况的观察窗口，方便引伸计的安装，使引伸计的引脚安装位置更为准确。
[0014]进一步地，传动螺栓为双头螺栓，双头螺栓一头通过螺纹与第一夹具连接，另一头穿过试验箱的侧壁通过螺纹与施力件连接，这样的设计便于对第一夹具进行拆卸。
[0015]进一步地，引伸计的引脚上用于与试样接触的测试端在试验时与第一夹具、第二夹具呈一字型布置，使得试验结果更加精确。
[0016]进一步地，试验箱包括箱体和顶板，顶板与箱体可拆连接，引伸计自上而下穿过顶板伸入试验箱内，便于引伸计的安装。
[0017]进一步地，各夹持组件水平间隔布置，便于对多个式样进行固定。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种含氢环境下拉伸试验系统的平面图；
[0019]图2是沿图1中A
‑
A线的剖视图；
[0020]图3是实施例1中得到的测试图线。
[0021]图中：1、试验箱；11、顶板；111、第一安装孔；112、第二安装孔；113、第三安装孔；114、进液口；12、底板；121、排液口；13、第一侧壁；14、第二侧壁；15、第三侧壁；16、第四侧壁；17、试验腔；2、移动部分；21、双头螺栓；211、第一螺纹段；212、挡止段；213、滑动配合段；214、第二螺纹段；22、施力螺母；23、第一夹具；24、第一安装轴；3、固定部分；31、第二夹具；32、第二安装轴；33、固定螺栓；4、测试装置；41、引伸计；411、引脚；42、载荷检测传感器；5、电化学工作站；6、参比电极；7、工作电极；8、试样；9、计算机。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本专利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以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0023]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
[0025]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氢环境下拉伸试验系统，包括试验箱（1）、电化学工作站（5）、测试装置（4），试验箱（1）具有能够容纳试样（8）的试验腔（17），电化学工作站（5）用于在试验腔（17）内生成氢测试环境，测试装置（4）包括用于测试试样（8）裂纹尖端的位移大小的引伸计（41）和用于检测试样（8）受力大小的载荷检测传感器（42），其特征在于，试验箱（1）上设有夹持组件，夹持组件用于将单个试样（8）夹持在试验腔（17）内并对试样（8）进行加载；夹持组件设置至少两个；夹持组件包括用于夹持试样（8）两端的第一夹具（23）和第二夹具（31），夹持组件还包括螺旋传动机构，螺旋传动机构包括与第一夹具（23）连接的传动件和处于试验箱（1）外的施力件，施力件与试验箱（1）沿施力件轴向挡止配合，以通过旋拧施力件使传动件直线运动，进而对试样（8）进行加载。2.根据权利要求1所述的一种含氢环境下拉伸试验系统，其特征在于，所述传动件为传动螺栓，所述施力件为传动螺栓适配的施力螺母（22），传动螺栓一端伸入试验箱（1）与第一夹具（23）连接，另一端伸出试验箱（1），施力螺母（22）处于试验箱（1）外并与试验箱（1）沿传动螺栓轴向挡止配合，以通过旋拧施力螺母（22）使传动螺栓沿轴向向箱体外运动，进而对试样（8）进行加载。3.根据权利要求2所述的一种含氢环境下拉伸试验系统，其特征在于，传动螺栓上设有凸起，凸起与试验箱（1）内壁挡止配合，限制传动螺栓从试验箱（1）脱出。4.根据权利要求2所述的一种含氢环境下拉伸试验系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德华，尹琦岭，郝世奇，张杰，王团亮，尹峰，张文斌，王宁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司中原油田普光分公司华东理工大学，
类型：发明
国别省市：