本发明专利技术属于材料实验研究领域，具体为一种带高温高压循环水的慢拉伸实验装置及使用方法。该装置主要由高温高压循环水系统、慢拉伸加载装置、水化学控制系统、加载监控系统四部分组成。高温高压循环水系统能够提供动态高温高压水环境，慢拉伸加载装置对高压釜内的试样进行不同应变速率拉伸，水化学控制系统控制高温高压循环水系统水化学参数，加载监控系统用来调控和记录釜内试样的拉伸曲线。高压釜内试样固定在夹具上，加载轴上端连接夹具，下端连接转接装置。转接装置下端连接拉伸试验机，通过拉伸试验机实现试样的慢应变速率加载。本发明专利技术能在高温高压循环水环境下测试材料应力腐蚀行为，解决现有技术中存在的结构复杂、维护麻烦等问题。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于材料实验研究领域，具体为。该装置主要由高温高压循环水系统、慢拉伸加载装置、水化学控制系统、加载监控系统四部分组成。高温高压循环水系统能够提供动态高温高压水环境，慢拉伸加载装置对高压釜内的试样进行不同应变速率拉伸，水化学控制系统控制高温高压循环水系统水化学参数，加载监控系统用来调控和记录釜内试样的拉伸曲线。高压釜内试样固定在夹具上，加载轴上端连接夹具，下端连接转接装置。转接装置下端连接拉伸试验机，通过拉伸试验机实现试样的慢应变速率加载。本专利技术能在高温高压循环水环境下测试材料应力腐蚀行为，解决现有技术中存在的结构复杂、维护麻烦等问题。【专利说明】ー种带高温高压循环水的慢拉伸实验装置及使用方法
本专利技术属于材料实验研究領域，更确切的说，涉及到ー种带高温高压循环水的慢应变腐蚀开裂实验装置及使用方法。
技术介绍
核电是ー种高效、清洁的能源，发展核电是解决我国经济发展与能源分布不均衡矛盾的ー个重要途径。目前商用核电站主要采用轻水堆，由于轻水堆核电站的服役环境为高温高压水(280-343°C、8-16MPa)，其压カ边界如压力容器、蒸汽发生器、主管道等均承受一定的服役应力。实践表明，核电服役高温高压水中的应カ腐蚀开裂是影响核电设备长期安全运行的关键问题之一。因此，在实验室中模拟核电高温高压水环境来研究压カ边界材料的应カ腐蚀或环境致裂具有重要的意义。而开展这类研究首先必须解决高温高压水条件下慢拉伸实验装置问题。由于高温高压水实验环境苛刻，对试验装置的高温高压密封性要求非常高，设备成套和技术难度大。目前该类成套设备被国外少数几家大公司垄断的局面，而且因为结构复杂，价格昂贵，使用和维护都非常麻烦。国内相关设备厂家尚没有制造该类成套设备的能力。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供ー种带高温高压循环水的慢拉伸实验装置及使用方法，能在高温高压循环水环境下测试材料应カ腐蚀行为，解决现有技术中存在的结构复杂、维护麻烦等问题。本专利技术的技术方案如下:ー种带高温高压循环水的慢拉伸实验装置，该装置设有高温高压循环水系统、慢拉伸加载装置，其中:高温高压循环水系统包括:储水罐、过滤器、高压泵、预热器、高压釜、冷凝器、过滤阀、背压阀、流量计，储水罐的水流循环回路上依次设置过滤器、高压泵、预热器、高压釜、冷凝器、过滤阀、背压阀、流量计；储水罐的水经过滤器过滤后进入高压泵、预热器，然后进入高压釜，从高压釜流出后进入冷凝器冷却，经过滤阀、背压阀、流量计，最后返回储水罐；慢拉伸加载装置包括高温拉伸组件、转接组件、拉伸试验机；高温拉伸组件包括试样夹具固定组件、紧凑拉伸试样、试样夹具、水冷加载轴，转接组件包括加载轴转接部件、カロ载轴转接部件与万向转接头的转接件、万向转接头、防漏接水盘、万向转接头与力传感器的转接件、力传感器；试样夹具固定组件直接固定在高压釜内侧的高压釜釜盖上，紧凑拉伸试样固定于夹具:上夹具和下夹具之间；下夹具下方与水冷的加载轴螺纹连接，加载轴外部安装水冷套，加载轴下端与转接组件中的加载轴转接部件螺纹连接，通过转接组件连接拉伸试验机的传动装置；转接组件中转接件下端开内螺纹，转接件下连万向转接头；カ传感器设置于下活动横梁上面，转接组件中转接件外侧部配合上防漏接水盘。所述的带高温高压循环水的慢拉伸实验装置，试样夹具固定组件设有上夹具固定螺帽、支座、支柱，支柱的一端与高压釜釜盖连接，支柱的另一端通过支座固定螺母安装支座；上夹具的一端穿过支座，该端通过夹具固定螺母紧固干支座，上夹具的另一端夹持紧凑拉伸试样的一端；下夹具的一端与加载轴连接，下夹具的另一端夹持紧凑拉伸试样的另ー端。所述的带高温高压循环水的慢拉伸实验装置，储水罐的下端有两个进气ロ，分别连接ー个氮气罐和ー个氧气罐，储水罐的下端还有ー个出液口和ー个排液ロ，储水罐的上部设有加液口和出气ロ，储水罐的出气ロ连有排气装置。所述的带高温高压循环水的慢拉伸实验装置，高压泵前后端分别连接一个过滤器和ー个安全阀，背压阀前后端分别连接ー个过滤阀和ー个流量计。所述的带高温高压循环水的慢拉伸实验装置，高压釜下端的高压釜釜盖固定在拉伸试验机立柱上的高压釜固定平台上，高压釜釜盖与此高压釜固定平台用螺栓相连，高压釜釜盖下方有三个调平螺栓，保证高压釜釜盖水平；高压釜的进、出水ロ设在高压釜釜盖的侧面，高压釜内侧的出水口上连接不锈钢管，不锈钢管伸入高压釜釜体底部，高压釜外侧的进水ロ连接压力表和爆破阀。所述的带高温高压循环水的慢拉伸实验装置，拉伸试验机的立柱加长，通过加长的立柱増加高压釜的固定空间，以及高压釜釜盖和高压釜釜体的开合操作空间。所述的带高温高压循环水的慢拉伸实验装置，高压釜的釜体底部与穿过上固定横梁中心孔位置的单升降吊臂连接，通过单升降吊臂实现升降。所述的带高温高压循环水的慢拉伸实验装置，还设有水化学控制系统和加载监测系统，水化学控制系统为控制柜，加载监测系统包括前置变形检测探头、同步记录电脑；高温高压循环水控制柜连接高压泵、预热器、高压釜，控制柜分别控制高压泵的开关、预热器的控温、高压釜的控温；拉伸试验机和加载监测系统连接。所述的带高温高压循环水的慢拉伸实验装置的使用方法，包括如下步骤:(I)、储水罐注水关闭储水罐的两个手动调节阀V1、V2，打开储水罐上面的加液ロ，注入实验用水；当水位到达储水罐高度的9/10时，注水完毕；(2)、装试样通过单升降吊臂使高压釜釜体上移，分开高压釜釜体和高压釜釜盖后，将紧凑拉伸试样放入夹具:上夹具、下夹具之间，使用两个销子连接紧凑拉伸试样和夹具，拧紧上夹具固定螺帽，紧凑拉伸试样通过四个支柱固定在高压釜内侧的高压釜釜盖上；(3)、拧紧高压釜装完试样后，通过单升降吊臂使高压釜釜体下移，拧出高压釜釜盖上起顶螺栓，使高压釜釜体和高压釜固定平台上高压釜釜盖充分结合，然后拧紧高压釜下面的主螺栓，使高压釜完全密封；(4)、通循环水打开储水罐的手动调节阀和循环回路进出液管道的手动调节阀，使储水罐与回路接通，打开高温高压循环水控制拒，打开高压泵的开关按钮，将储水罐的水送入回路；(5)、循环水升压当循环水开始流回储水罐时，向内拧紧背压阀，此时压カ逐渐上升，直到达到实验压カ；(6)、循环水加热加热前打开冷凝器和加载轴水冷套的自来水开关，设定实验温度，然后开启控制柜上的预热器和高压釜控温按钮，此时釜内的温度逐渐上升，直到温度稳定；(7)、试样加载开启同步记录电脑的拉伸控制软件，设定拉伸实验的參数，通过控制软件调整转接组件位置，销连接高温拉伸组件和转接组件，原始应カ应变数值规零后设定拉伸曲线保存位置和名字，开启自动加载；此时同步记录电脑控制拉伸试验机的运行，实验数据自动保存预定电脑硬盘位置；(8)、停止实验当拉伸实验达到设定的条件后，停止同步记录电脑上的拉伸控制软件，保存实验数据，通过同步记录电脑的拉伸控制软件微量上调下活动横梁位置清除剩余力，取出转接组件中销子，然后关闭高温高压循环水控制柜上的预热器和高压釜的加热开关，此时釜内温度逐渐降低，当到达室温后，向外调节背压阀，使压力降低为零，关闭高压泵，然后关闭冷凝器和加载轴水冷套的冷却水，实验结束。所述的带高温高压循环水的慢拉伸实验装置的使用方法，实验结束后取试样:拧紧循环回路进出液管道的手动调节阀，拧开高压釜侧面进出水ロ侧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带高温高压循环水的慢拉伸实验装置，其特征在于：该装置设有高温高压循环水系统、慢拉伸加载装置，其中：高温高压循环水系统包括：储水罐（1）、过滤器（2）、高压泵（3）、预热器（4）、高压釜（7）、冷凝器（9）、过滤阀（10）、背压阀（11）、流量计（12），储水罐（1）的水流循环回路上依次设置过滤器（2）、高压泵（3）、预热器（4）、高压釜（7）、冷凝器（9）、过滤阀（10）、背压阀（11）、流量计（12）；储水罐（1）的水经过滤器（2）过滤后进入高压泵（3）、预热器（4），然后进入高压釜（7），从高压釜（7）流出后进入冷凝器（9）冷却，经过滤阀（10）、背压阀（11）、流量计（12），最后返回储水罐（1）；慢拉伸加载装置包括高温拉伸组件（15）、转接组件（5）、拉伸试验机（A1）；高温拉伸组件（15）包括试样夹具固定组件、紧凑拉伸试样（15d）、试样夹具、水冷加载轴，转接组件（5）包括加载轴转接部件（5a）、加载轴转接部件（5a）与万向转接头（5c）的转接件（5b）、万向转接头（5c）、防漏接水盘（5d）、万向转接头（5c）与力传感器（5f）的转接件（5e）、力传感器（5f）；试样夹具固定组件直接固定在高压釜（7）内侧的高压釜釜盖（15g）上，紧凑拉伸试样（15d）固定于夹具：上夹具（15e）和下夹具（15f）之间；下夹具（15f）下方与水冷的加载轴（15i）螺纹连接，加载轴（15i）外部安装水冷套（15h），加载轴（15i）下端与转接组件（5）中的加载轴转接部件（5a）螺纹连接，通过转接组件（5）连接拉伸试验机（A1）的传动装置；转接组件（5）中转接件（5b）下端开内螺纹，转接件（5b）下连万向转接头（5c）；力传感器（5f）设置于下活动横梁（5g）上面，转接组件（5）中转接件（5e）外侧部配合上防漏接水盘（5d）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘侠和，吴欣强，韩恩厚，王翔，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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