[发明专利]微试样蠕变、蠕变疲劳试验系统及试验方法

权利要求书

1.一种微试样蠕变、蠕变疲劳试验系统，其特征在于，所述微试样蠕变、蠕变疲劳试验系统包括主机框架、高温炉、伺服电机加载装置、测距装置、测力装置、冷却系统、夹装机构、石英管、供气装置、计算机控制系统及数据采集系统，其中，

所述主机框架包括底座、一上横梁、一中横梁和两根立柱；

所述伺服电机加载装置设置在所述主机框架底座上，其上端穿过所述中横梁，且与一嵌套在所述中横梁上的导向套配合；

所述测力装置与所述伺服电机加载装置连接，且设置于所述伺服电机加载装置的上方；

所述测距装置固定在所述主机框架的中横梁上，其传感头套于所述测力装置和冷却系统之间；

所述冷却系统设置于测力装置上方，所述冷却系统由水箱提供循环水进行冷却；

所述夹装机构设置于所述冷却系统上方，包括下支撑杆、用于夹持微试样的夹具套件、以及上支撑杆，所述夹具套件置于所述石英管内，所述上支撑杆的下端与所述夹具套件螺纹连接、且嵌在所述石英管上端，所述上支撑杆的上端与一设置于所述上横梁上的定位机构连接，所述下支撑杆的上端与所述夹具套件螺纹连接、且嵌在所述石英管下端；

所述夹具套件为拉伸夹具套件、三点弯曲夹具套件、四点弯曲夹具套件或小冲孔夹具套件；

所述夹具套件上设置有若干与温度控制器连接的热电偶，所述温度控制器用于调节所述高温炉的温度；

所述石英管与所述高温炉嵌套连接，且其两端穿透于所述高温炉；

所述供气装置通过进气管将气体输送到由所述夹装机构和所述石英管构成的空间内。

2.如权利要求1所述的微试样蠕变、蠕变疲劳试验系统，其特征在于，微试样包括微拉伸试样和微弯曲试样，所述微弯曲试样包括微三点弯试样、微四点弯试样和微小冲孔试样，其中，所述微拉伸试样的两端各设置有一凸肩。

3.如权利要求1所述的微试样蠕变、蠕变疲劳试验系统，其特征在于，所述三点弯曲夹具套件、四点弯曲夹具套件和小冲孔夹具套件上设置有至少一气孔，其中，

所述拉伸夹具套件包括两个夹头，每一所述夹头各包括可拆卸连接在一起的一前模和一后模，所述前模和后模均设置有一用于容纳微试样凸肩的凹槽，所述两夹头分别与所述上支撑杆和所述下支撑杆螺纹连接；

所述三点弯曲夹具套件包括一顶部设置有一定位孔的定位套、一设置于所述定位套下方的基座和一具有一个压头的单头压杆，所述压头的横截面的大小形状与所述定位孔的大小形状相同，所述压头穿过所述定位孔，并与置于所述基座上的微试样接触，所述基座和所述下支撑杆螺纹连接，所述单头压杆和所述上支撑杆螺纹连接；

所述四点弯曲夹具套件包括一顶部设置有两个定位孔的定位套、一设置于所述定位套下方的基座和一具有两个压头的双头压杆，所述压头的横截面的大小形状与所述定位孔的大小形状相同，所述压头穿过所述定位孔，并与置于所述基座上的微试样接触，所述基座和所述下支撑杆螺纹连接，所述双头压杆和所述上支撑杆螺纹连接；

所述小冲孔夹具套件包括一顶部设置有一定位孔的定位套、一设置于所述定位套下方的基座、一压球和一具有一个压头的单头压杆，所述压头的横截面的大小形状与所述定位孔的大小形状相同，所述压头穿过所述定位孔，并与置于微试样上的所述压球接触，所述基座和所述下支撑杆螺纹连接，所述单头压杆和所述上支撑杆螺纹连接。

4.如权利要求1所述的微试样蠕变、蠕变疲劳试验系统，其特征在于，所述供气装置包括一与所述进气管连接的气瓶或蒸汽发生系统，所进气管设置有流量计和用于控制气体流量的流量阀，所述蒸汽发生系统包括一氮气气瓶、一与所述氮气气瓶连接的水箱和一与所述水箱连接的蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置还与所述进气管连接。

5.如权利要求1所述的微试样蠕变、蠕变疲劳试验系统，其特征在于，所述石英管露出于所述高温炉的部分覆盖有保温材料。

6.如权利要求1-5任意一项所述的微试样蠕变、蠕变疲劳试验系统，其特征在于，所述测距装置为测距传感器，所述测力装置为测力传感器，均与计算机控制系统相连，所述数据采集系统用于记录所述测距传感器、所述测力传感器测量的数据。

7.如权利要求1-5任意一项所述的微试样蠕变、蠕变疲劳试验系统，其特征在于，所述伺服电机加载装置包括伺服电机、同步带、减速机和拉杆，所述伺服电机通过同步带带动减速机，减速机带动拉杆进行轴向运动，所述计算机控制系统用于设置蠕变、蠕变疲劳加载条件。