【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学测量，具体是基于电化学充氢试验的材料氢脆检测装置及方法。
技术介绍
1、材料氢脆又为氢致开裂或氢损伤，是由金属中氢引起的材料力学性能下降、塑性下降、开裂或损伤的现象。在氢脆情况下会发生“延迟破坏”，原因在于氢原子的扩散需要一定时间来进行，所以破坏需要经历一定时间才会发生。目前对于金属材料的氢脆试验研究中，如公开号为cn105300874b的专利技术专利，多通过对实验拉应力、液体腐蚀性能、充氢量、ph值、温度等多方面测试，以分析损伤演变规律；这种实验方式首先劳动量巨大，数据处理繁多，需不断长期试验才能获取材料氢脆损伤规律，其次，在单次试验中，虽然能够对拉应力、ph值、温度等可变量进行实验控制，但由于材料长期浸入在腐蚀液体中，在后续对拉应力、充氢量、ph值、温度等重新调节时会直接影响检测精度，导致氢脆测量结果产生偏差。
2、因此，有必要提供基于电化学充氢试验的材料氢脆检测装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于电化学充氢试验的材料氢脆检测装置，其包括：试验容器，其内部盛放有氯化钠溶液，所述试验容器中部安装有拉伸机构，所述拉伸机构呈上下对称分布，且两个拉伸机构之间竖直放置有材料试样，所述材料试样完全浸没在氯化钠溶液中，且所述试验容器外设置有电化学控制箱，所述电化学控制箱通过电极线与所述材料试样电性连接，所述电化学控制箱上还设置有工作电极，所述工作电极浸入在氯化钠溶液中，用于调整材料试样
2、所述试验容器外设置有储氢罐，所述储氢罐上连接有输氢管路，所述输氢管路的一端深入试验容器中；所述试验容器外连接有换液控温器；
3、所述试验容器外设有工业相机，所述工业相机正对材料试样拍照监控。
4、进一步，作为优选，所述拉伸机构提供脉冲拉应力对材料试验进行检测，其中，材料试样验氢脆检测前，对材料试样的材料性质、加工工艺和微观结构进行评估，同时结合材料试样的表征特性，根据获取的表征数据以及材料特性，索引调用出与材料试样相对应的氢脆性能参照数据，基于参照数据索引出材料试样的试验环境特征因素，此时由所述拉伸机构调整拉伸强度，同时控制储氢罐的通氢量，并由所述换液控温器调整试验温度。
5、进一步，作为优选，所述拉伸机构包括：测试架，其一侧固定有定位板，所述定位板的一侧竖直固定有导轨，所述测试架一侧设置有l型架板，所述l型架板通过滑动件与所述导轨相滑动连接，所述测试架上竖向滑动设置有导缸，所述导缸内通过联轴与所述l型架板相连接，所述l型架板上竖直对称固定有连柱，各所述连柱上均滑动连接有固定板，所述连柱上位于固定板的下方套接有弹簧，所述固定板上均竖直固定有支杆，所述支杆的下端固定有夹持板，所述导缸内设置有动态加载机构，所述动态加载机构与所述联轴相连接。
6、进一步，作为优选，所述测试架上安装有传动齿座，所述传动齿座内中心转动设置有轴套，所述测试架上设置有电机，所述电机的输出端与传动齿座通过齿轮啮合传动，所述轴套上套接设置有螺纹盘，所述导缸的内壁上设有螺纹槽，所述螺纹盘通过螺纹啮合作用与所述导缸滑动连接；
7、所述夹持板为左右分布的两个，两个夹持板之间横向串接有连接螺栓，所述连接螺栓上设有锁紧螺母，其中所述夹持板上固定有拉轴，所述拉轴的一端滑动穿接在另一所述夹持板上，使得拉轴通过材料试样端面的定位孔槽对材料试验进行定位。
8、进一步，作为优选，所述定位孔槽被设置为竖向条形孔，所述夹持板内均水平嵌入设置有触针，所述触针通过内弹簧滑动设置在夹持板中，并与材料试样表面相接触；所述夹持板上还设置有位移传感器。
9、进一步，作为优选，所述动态加载机构包括：固定套，同轴固定在导缸内，所述联轴的一端滑动连接在固定套中，所述固定套内转动设置有联动管，所述联动管与所述联轴的一端相转动套接，所述固定套上转动设置有驱动轴，所述驱动轴与所述联动管相固定，并旋转驱动联动管，所述联轴侧壁上垂直固定有销钉，所述联动管上开设有内导槽，所述销钉滑动连接在内导槽中。
10、进一步，作为优选，所述内导槽被构造成多段式结构，且各段槽孔斜率各不相同；
11、所述驱动轴能够进行正反向脉冲旋转。
12、进一步，作为优选，所述拉伸机构上设有控制模块，所述控制模块与外设控制系统连接，其中，外设控制系统根据材料试样氢脆性能参照数据集构建训练模型，所述训练模型对材料试样的性质、加工工艺、微观结构以及表征特性的特征进行重要度评分，根据重要度评分确定推荐特征；
13、基于推荐特征对所述参照数据集进行模型训练，获取多个候选回归模型；
14、基于预设的模型评估方法获取所述候选回归模型的模型评分，确定推荐回归模型；对推荐回归模型重复数据训练，并通过所述参照数据集中的测试集检测模型准确性；
15、定义损失函数，并将其最小化，对搭建的回归模型进行调整优化。
16、进一步，作为优选，当材料试样经过所述拉伸机构中的触针、位移传感器获取其表征特性数据后，回归模型输出材料试样的试验环境特征因素目标值，所述拉伸机构中的动态加载机构基于输出目标值进行动态加载强度调整。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、本专利技术中在对材料氢脆性能检测中，能够优先对材料试样性质、加工工艺和微观结构数据获取并评估，同时结合材料的表征特性（粗超度、厚度、耐腐蚀性等），获取材料的氢脆性能参照数据，此时根据获取的材料氢脆性能由外设控制系统结合训练模型分析输出材料试样的试验环境特征因素目标值，从而能够以试验环境特征因素目标值为基准对实验拉应力、通氢量（浓度）、温度、ph值等进行对应调节，使得其能够契合输出目标值，而在实验中能够由拉伸机构中的动态加载机构提供微量动态拉应力变化，而其中受内导槽段槽孔斜率调整对应分为多段式加载阶段（逐级加强），根据材料拉伸试验表现检测材料氢脆性。
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1.基于电化学充氢试验的材料氢脆检测装置，其特征在于，其包括：试验容器（1），其内部盛放有氯化钠溶液，所述试验容器（1）中部安装有拉伸机构（3），所述拉伸机构（3）呈上下对称分布，且两个拉伸机构（3）之间竖直放置有材料试样，所述材料试样完全浸没在氯化钠溶液中，且所述试验容器（1）外设置有电化学控制箱（2），所述电化学控制箱（2）通过电极线与所述材料试样电性连接，所述电化学控制箱（2）上还设置有工作电极（21），所述工作电极（21）浸入在氯化钠溶液中，用于调整材料试样附近电压值；
2.根据权利要求1所述的基于电化学充氢试验的材料氢脆检测装置，其特征在于，所述动态加载机构（5）包括：固定套（51），同轴固定在导缸（4）内，所述联轴（41）的一端滑动连接在固定套（51）中，所述固定套（51）内转动设置有联动管（52），所述联动管（52）与所述联轴（41）的一端相转动套接，所述固定套（51）上转动设置有驱动轴（53），所述驱动轴（53）与所述联动管（52）相固定，并旋转驱动联动管（52），所述联轴（41）侧壁上垂直固定有销钉（54），所述联动管（52）上开设有内导槽（55），
3.根据权利要求2所述的基于电化学充氢试验的材料氢脆检测装置，其特征在于，所述内导槽（55）被构造成多段式结构，且各段槽孔斜率各不相同；
4.基于电化学充氢试验的材料氢脆检测方法，其采用如权利要求1-3任一项所述的基于电化学充氢试验的材料氢脆检测装置，其特征在于，其包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于电化学充氢试验的材料氢脆检测方法，其特征在于，所述拉伸机构（3）上设有控制模块，所述控制模块与外设控制系统连接，其中，外设控制系统根据材料试样氢脆性能参照数据集构建训练模型，所述训练模型对材料试样的性质、加工工艺、微观结构以及表征特性的特征进行重要度评分，根据重要度评分确定推荐特征；
6.根据权利要求5所述的基于电化学充氢试验的材料氢脆检测方法，其特征在于，当材料试样经过所述拉伸机构（3）中的触针（63）、位移传感器获取其表征特性数据后，回归模型输出材料试样的试验环境特征因素目标值，所述拉伸机构（3）中的动态加载机构（5）基于输出目标值进行动态加载强度调整。
...【技术特征摘要】
1.基于电化学充氢试验的材料氢脆检测装置，其特征在于，其包括：试验容器（1），其内部盛放有氯化钠溶液，所述试验容器（1）中部安装有拉伸机构（3），所述拉伸机构（3）呈上下对称分布，且两个拉伸机构（3）之间竖直放置有材料试样，所述材料试样完全浸没在氯化钠溶液中，且所述试验容器（1）外设置有电化学控制箱（2），所述电化学控制箱（2）通过电极线与所述材料试样电性连接，所述电化学控制箱（2）上还设置有工作电极（21），所述工作电极（21）浸入在氯化钠溶液中，用于调整材料试样附近电压值；
2.根据权利要求1所述的基于电化学充氢试验的材料氢脆检测装置，其特征在于，所述动态加载机构（5）包括：固定套（51），同轴固定在导缸（4）内，所述联轴（41）的一端滑动连接在固定套（51）中，所述固定套（51）内转动设置有联动管（52），所述联动管（52）与所述联轴（41）的一端相转动套接，所述固定套（51）上转动设置有驱动轴（53），所述驱动轴（53）与所述联动管（52）相固定，并旋转驱动联动管（52），所述联轴（41）侧壁上垂直固定有销钉（54），所述联动管（52）上开设有内导...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄晓伟，陈雷鸣，王玲，庄百亮，
申请(专利权)人：江苏龙城精锻集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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