【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温蠕变试验箱的，特别是涉及一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱。
技术介绍
1、高温环境下工作的材料或组件，如燃气轮机的叶片、发动机气缸中的曲轴连杆等，虽然其应用工况所受到的应力远远低于自身材料的屈服极限，但由于长时间在高温环境下工作，材料会逐渐产生明显的塑性变形，该现象称之为材料的蠕变，一般而言，工作温度超过金属材料熔点40％时会发生明显蠕变现象，温度每上升15℃，材料蠕变寿命就会减半，这严重威胁部件或装置的长期安全可靠性，必须开展相关材料高温蠕变试验研究工作，通常借助于高温蠕变试验箱，在设定的温度条件下对材料进行轴向拉伸或压缩，使材料在该恒定应力下保持一定时间，测量材料具体伸长情况及蠕变断裂时间等。
2、目前高温蠕变测试时，一般是在力学测试装置夹持部位外侧增加一套加热装置，这些装置的加热控制和蠕变测试两部分是分开控制的，并不能成为一个统一的系统，专利文件cn113588446a公开了一种高温拉伸蠕变试验装置，包括主机框架、高温真空试验箱、抽真空机构和加载机构，其中，高温真空试验箱包括真空箱、试样夹具以及引申测量机构，高温真空试验箱外部的加载机构则用于控制对内部试样加载应力的大小，该装置结构复杂，虽然引入了隔热机构，引申测量机构测量结果准确性仍可能受温度影响，且同一时间仅能加载单一应力试样，效率较低。
3、专利文件cn104237030a公开了一种压缩蠕变试验仪，主要由高温箱和三个压缩蠕变试验器构成，通过在支撑压板上增加砝码的方式对高温箱内试样施加压应力，该装置结构相对简单，同时实现三组样
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种实现原位观测试验材料不同区域变形情况，无需人为频繁开箱取样分析，便于直观的获取试验样品不同区域变形情况，深入分析材料高温蠕变行为和机制的可原位观测的材料高温蠕变试验箱。
2、本专利技术的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，包括箱体、温度控制装置、扫描成像装置、镜头、载样台、位移控制装置和总控制器，温度控制装置设置在箱体内部，扫描成像装置安装在箱体内侧壁上，多组镜头均设置在扫描成像装置外侧壁上，位移控制装置安装在箱体内部，载样台安装在位移控制装置的移动端上，并且多组镜头均朝向载样台的位置，总控制器设置在箱体上，并且总控制器与位移控制装置电连接，载样台对多组试验样品施加恒定应力载荷，总控制器通过控制位移控制装置带动载样台移动，可自动按设定时间间隔将载样台指定位置试验样品移动至镜头前进行扫描成像；将需要高温蠕变试验的多个试验样品分别固定在载样台上，之后通过总控制器控制位移控制装置的移动端移动调节，使位移控制装置带动载样台移动位置，从而使载样台将多个试验样品移动至多组镜头侧方，通过多组镜头对试验样品进行观测和三维扫描，此时多组扫描成像装置对试验样品当前状态下在载样台的位置进行标识，并将位置信息进行保存，之后通过控制温度控制装置开启对箱体内部加热，使试验样品在箱体内进行高温蠕变试验，通过总控制器对扫描成像装置设置观测和扫描的频次，从而实现试验样品在高温蠕变试验期间定期自动移动到多组镜头前的固定位置进行三维扫描成像，实现原位观测试验材料不同区域变形情况，无需人为频繁开箱取样分析，通过对试验样品基于不同时间三维形貌的对比分析，直观的获取试验样品不同区域变形情况，深入分析材料高温蠕变行为和机制，为高温蠕变现象的防护研究提供技术支撑。
3、优选的，所述载样台包括多组外夹具、多组弹簧、多组滑轨、基座、移位操控部件、多组位移传感器和多组内夹具，基座安装在位移控制装置的移动端上，多组滑轨均设置在基座顶端，移位操控部件安装在多组滑轨的底部，多组外夹具分别与移位操控部件移动端连接，并且多组外夹具分别滑动安装在多组滑轨上，多组内夹具分别滑动安装在多组滑轨上，并且多组外夹具和多组内夹具位置交替设置在多组滑轨上，多组弹簧的一端分别与多组外夹具外侧壁连接，多组弹簧的另一端分别与多组内夹具外侧壁连接，多组位移传感器分别安装在多组外夹具和多组内夹具上，多组滑轨上多组外夹具在移位操控部件作用下相对于多组内夹具移动，基于多组位移传感器确定的相对位置对多组内夹具之间夹持的试验样品施加指定的拉压应力，并可在试验期间维持恒定大小的应力；将需要试验的多个试验样品分别放置在多组内夹具之间，通过多组相对的内夹具对试验样品的两端固定，初始状态下多组弹簧无变形，使多组外夹具和多组内夹具不对试验样品的两端有应力加载，当需要对试验样品加载拉应力或压应力时，通过移位操控部件带动多组外夹具位置移动，使多组外夹具与多组内夹具靠近或远离，根据弹簧拉伸或收缩距离可换算得到所需应力值，由于多组外夹具和多组内夹具内设置有位移传感器，试验开始时两者的相对位置信息会被总控制器记录，进而在后续整个高温试验期间保持不变，即试验样品两端的内夹具因试验样品发生高温蠕变而伴随发生位移时，外夹具在移位操控部件作用下跟随内夹具同步移动，保持两者距离不变，从而维持恒定的应力大，并且通过选择多组外夹具和多组内夹具加载试验样品，应力大小和种类均可以不同，从而实现批量化、多样化试验需求，大幅提升试验效率。
4、优选的，所述温度控制装置包括温度传感器、加热系统、通风系统和冷却系统，并且总控制器与温度控制装置电连接；当需要对试验样品加热时，通过总控制器控制温度控制装置运行，从而使加热系统对箱体内部进行加热，通过温度传感器对箱体的温度进行检测，从而便于总控制器控制通风系统及时对箱体内的温度进行降温控制，当试验完成后，通过冷却系统将箱体内部降温，从而减少试验样品的冷却时间，提高工作效率，提高试验箱使用操作便利性。
5、优选的，还包括透明窗口和壳体，壳体安装在箱体内侧壁上，透明窗口安装在壳体外侧壁上，并且透明窗口和壳体罩装在扫描成像装置外部；通过设置透明窗口和壳体，提高扫描成像装置的防护效果，通过设置透明窗口，提高多组扫描成像装置对试验样品拍摄的便利性。
6、优选的，还包括操作界面触摸屏，操作界面触摸屏安装在箱体上，并且操作界面触摸屏与总控制器电连接；人员通过操作界面触摸屏对总控制器进行操作设定，提高试验箱的使用便利性。
7、优选的，还包括显示屏，显示屏连通设置在扫描成像装置上，并且显示屏与多组镜头电连接；通过显示屏对镜头拍摄图像进行显示，提高箱体内部情况观察的便利性。
8、优选的，所述扫描成像装置上设置有外部存储接口；通过设置外部存储接口，便于将扫描成像装置内储存的信息拷贝输出。
9、优选的，所述载样台四周安装有位移感应传感器；在为观察试验样品而操控载样台位移的过程中，当感应到载样台上试验样品距离箱体内壁过近时，会发出报警声音并通过总控制器使立即停止载样台移动，从而避免箱体与试验样品发生磕碰损坏。
10、优选的，所述壳体框架结构采用隔热防水材质，透明窗口口为高透绝热材质；通过采用双层真空绝热设计，在不影响扫描成像装置观测的同时，避免箱体内部高温环本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，包括箱体(101)、温度控制装置(201)、扫描成像装置(301)、镜头(302)、载样台(401)、位移控制装置(501)和总控制器(601)，温度控制装置(201)设置在箱体(101)内部，扫描成像装置(301)安装在箱体(101)内侧壁上，多组镜头(302)均设置在扫描成像装置(301)外侧壁上，位移控制装置(501)安装在箱体(101)内部，载样台(401)安装在位移控制装置(501)的移动端上，并且多组镜头(302)均朝向载样台(401)的位置，总控制器(601)设置在箱体(101)上，并且总控制器(601)与位移控制装置(501)电连接。
2.如权利要求1所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，所述载样台(401)包括多组外夹具(402)、多组弹簧(403)、多组滑轨(404)、基座(405)、移位操控部件(406)、多组位移传感器(407)和多组内夹具(408)，基座(405)安装在位移控制装置(501)的移动端上，多组滑轨(404)均设置在基座(405)顶端，移位操控部件(406)安装在
3.如权利要求1或2所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，所述温度控制装置(201)包括温度传感器、加热系统、通风系统和冷却系统，并且总控制器(601)与温度控制装置(201)电连接。
4.如权利要求1或2所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，还包括透明窗口(102)和壳体(103)，壳体(103)安装在箱体(101)内侧壁上，透明窗口(102)安装在壳体(103)外侧壁上，并且透明窗口(102)和壳体(103)罩装在扫描成像装置(301)外部。
5.如权利要求1或2所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，还包括操作界面触摸屏(701)，操作界面触摸屏(701)安装在箱体(101)上，并且操作界面触摸屏(701)与总控制器(601)电连接。
6.如权利要求1或2所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，还包括显示屏(303)，显示屏(303)连通设置在扫描成像装置(301)上，并且显示屏(303)与多组镜头(302)电连接。
7.如权利要求1或2所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，所述扫描成像装置(301)上设置有外部存储接口。
8.如权利要求1或2所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，所述载样台(401)四周安装有位移感应传感器。
9.如权利要求1或2所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，所述壳体(103)框架结构采用隔热防水材质，透明窗口(102)口为高透绝热材质。
10.如权利要求1或2所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，述载样台(401)和位移控制装置(501)均采用耐高温材质。
...【技术特征摘要】
1.一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，包括箱体(101)、温度控制装置(201)、扫描成像装置(301)、镜头(302)、载样台(401)、位移控制装置(501)和总控制器(601)，温度控制装置(201)设置在箱体(101)内部，扫描成像装置(301)安装在箱体(101)内侧壁上，多组镜头(302)均设置在扫描成像装置(301)外侧壁上，位移控制装置(501)安装在箱体(101)内部，载样台(401)安装在位移控制装置(501)的移动端上，并且多组镜头(302)均朝向载样台(401)的位置，总控制器(601)设置在箱体(101)上，并且总控制器(601)与位移控制装置(501)电连接。
2.如权利要求1所述的一种可原位观测的材料高温蠕变试验箱，其特征在于，所述载样台(401)包括多组外夹具(402)、多组弹簧(403)、多组滑轨(404)、基座(405)、移位操控部件(406)、多组位移传感器(407)和多组内夹具(408)，基座(405)安装在位移控制装置(501)的移动端上，多组滑轨(404)均设置在基座(405)顶端，移位操控部件(406)安装在多组滑轨(404)的底部，多组外夹具(402)分别与移位操控部件(406)移动端连接，并且多组外夹具(402)分别滑动安装在多组滑轨(404)上，多组内夹具(408)分别滑动安装在多组滑轨(404)上，并且多组外夹具(402)和多组内夹具(408)位置交替设置在多组滑轨(404)上，多组弹簧(403)的一端分别与多组外夹具(402)外侧壁连接，多组弹簧(403)的另一端分别与多组内夹具(408)外侧壁连接，多组位移传感器(407)分别安装在多组外夹具(402)和多组内夹具(408)上。
3.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁康康，白雪寒，范林，彭文山，姜浩，侯健，
申请(专利权)人：洛阳船舶材料研究所中国船舶集团有限公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：
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