[发明专利]一种用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置

权利要求书

1.一种用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置，其特征在于包括如下组成部分：

试验釜（2-1），所述试验釜（2-1）的釜体（1-4）中设有封闭的内腔，所述釜体（1-4）的外侧设有与氢气压力调节系统相连的两个接头（1-9），两个接头（1-9）分设在试验釜（2-1）的两侧，且两个接头（1-9）均与釜体（1-4）的内腔相连通；

试样夹持机构，用于与设置在釜体（1-4）内腔中的金属材料性能试样（1-5）相连，并对所述金属材料性能试样（1-5）进行材料力学性能试验；所述试样夹持机构与所述釜体（1-4）之间设有密封机构；

测量机构，用于测量并记录金属材料性能试样（1-5）在试验过程中的温度、载荷和位移参数，并测量和记录釜体（1-4）在试验过程中的温度参数；

氢气压力调节系统，用于向釜体（1-4）的内腔中充入氢气，并按照设定压力调节釜体（1-4）封闭内腔中的氢气压力。

2.根据权利要求1所述的用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置，其特征在于：所述金属材料性能试样（1-5）在进行材料力学性能试验时，釜体（1-4）内腔的氢气压力≤1.0MPa，温度≤550℃。

3.根据权利要求1或2所述的用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置，其特征在于：所述试验釜（2-1）为圆柱形筒；所述试样夹持机构为两个圆柱状的拉杆（1-6），两个拉杆（1-6）分别从试验釜（2-1）的两端沿试验釜（2-1）的轴向插入釜体（1-4）中，且两个拉杆（1-6）的伸入在釜体（1-4）内腔的端部分别与所述杆状金属材料性能试样（1-5）的两端固定联接，所述拉杆（1-6）的位于釜体（1-4）外侧的一端与试验机相连；所述密封机构为便于拉杆（1-6）沿釜体（1-4）轴向滑动的滑动密封组件。

4.根据权利要求3所述的用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置，其特征在于：所述滑动密封组件包括自釜体（1-4）内侧向釜体（1-4）外侧依次套设在所述拉杆（1-6）上的填料支撑环（1-3）、填料（1-2）、填料压环（1-1）和填料压盖（1-8），所述填料支撑环（1-3）压靠在釜体（1-4）内的凸台上，所述填料压盖（1-8）与所述釜体（1-4）固定联接。

5.根据权利要求3所述的用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置，其特征在于：所述试验釜（2-1）的釜体（1-4）材质为耐热不锈钢或高温镍基合金。

6.根据权利要求1所述的用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置，其特征在于：所述测量机构包括设置在所述金属材料性能试样（1-5）上的第一温度传感器和设置在所述釜体（1-4）外壁上的第二温度传感器，还包括设置在金属材料性能试样（1-5）上的应变传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器和应变传感器均与中央处理器通过电信号相连。

7.根据权利要求1所述的用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置，其特征在于：所述氢气压力调节系统包括氢气储罐（2-8），所述氢气储罐（2-8）上设置有第一压力检测装置，所述氢气储罐（2-8）的进气端设有进气阀门（2-9），所述氢气储罐（2-8）的出气端通过供气管路与釜体（1-4）上的一个接头（1-9）相连，所述供气管路上依次设置有第一阀门（2-3）和第二阀门（2-6），所述第一阀门（2-3）和第二阀门（2-6）之间的供气管路上还设置有温度检测装置和第二压力检测装置；所述釜体（1-4）上的另一个接头（1-9）处设置有排气阀门（2-11）。

8.根据权利要求7所述的用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置，其特征在于：所述釜体（1-4）的与排气阀门（2-11）相连的接头（1-9）还与连接管路相连，所述连接管路的远离釜体（1-4）的一端通过三通管件分别与氢气储罐（2-8）的进气端和所述进气阀门（2-9）相连；所述连接管路上设置有第三阀门（2-10）。

9.根据权利要求7所述的用于高温带压氢环境中材料性能试验的装置，其特征在于：所述第一压力检测装置为第一压力表（2-7），第二压力检测装置为第二压力表（2-5），温度检测装置为温度表（2-4）。