[发明专利]一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置

说明书

技术领域

本设计涉及一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，属于腐蚀与防护、材料失效与分析技术领域。

背景技术

应力与腐蚀介质具有显著的协同效应，两者耦合作用下金属材料的腐蚀失效会明显加剧，因此明确应力与腐蚀介质协同作用下金属材料的腐蚀特征、失效规律等具有重要的科学意义。给金属材料添加应力、并将应力与腐蚀介质共同作用于金属材料是开展相关实验的关键，但专业化的应力腐蚀实验装置价格昂贵，而常规的C型环实验等不能准确的测量试样的应力、应变值，不利于明确应力与腐蚀介质协同作用下材料的失效特征及规律。因此，开发出能够有效测量试样应力、应变状态的廉价实验装置对广泛开展应力与腐蚀介质协同作用下材料的失效分析具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本设计的目标是提供一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，通过液压系统对试样施加荷载，可实现对应力、应变的精确控制；借助通气、排气系统和气体压力监测系统，可以排出腐蚀溶液中的氧，并且对容器中CO₂、H₂S等腐蚀性的气体介质的分压进行精确控制。

为实现上述目的，本设计是通过以下技术手段来实现的：

一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，其特征在于：包括可旋转圆盘、上拉伸杆、上支撑台、下拉伸杆、下支撑台、支架、腐蚀溶液容器、通排气装置、气体压力探头级控制系统、电化学测量电极、液压油缸、应力数值显示系统，形变测量仪；

所述腐蚀溶液容器为球形透明玻璃钢容器，在所述腐蚀溶液容器设有两个轴对称试样贯通口、通气装置接口、排气装置接口、辅助电极接口、参比电极接口和气体压力探头及控制系统；所述试样贯通口、通气装置接口、排气装置接口、辅助电极及接口、参比电极接口用橡皮塞和硅胶密封，在所述通气装置接口、排气装置接口安装有通排气装置，在所述辅助电极接口、参比电极接口安装有辅助电极和参比电极组成电化学测量电极；所述支架呈伞状，所述上支撑台连接于支架顶部，所述下支撑台连接于支架中部，所述下拉伸杆以螺纹连接的方式连接于所述下支撑台上，所述上支撑台设有圆孔，液压油缸外筒焊接在上支撑台的圆孔内，所述可转动圆盘与液压油缸内筒固定连接，所述上拉伸杆以螺纹连接的方式连接于所述可转动圆盘上，所述上拉伸杆、下拉伸杆、上支撑台圆孔的圆心位于同一直线上；在所述上拉伸杆、下拉伸杆的自由端部设有连接应力腐蚀试样的槽口，应力腐蚀试样贯穿所述试样贯通口连接于槽口上；

所述液压油缸还设有液压油泵送接口和应力数值显示系统，液压油泵送接口通过液压胶管将液压油缸和储油筒链接，在所述储油筒上设有手动液压操控杆，在手动操控杆的固定端设置指针，在手动操控杆的转动轴处固定刻度盘，指针和刻度盘组成形变测量仪，将手动操控杆的转动角度转化为金属试样的形变量，实现对应力腐蚀试样形变量的监测。

进一步地：

所述的一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，其特征在于：所述下支撑台为坡度为10度的锥形坡面。

所述的一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，其特征在于：所述上支撑台、下支撑台的自由端的槽口宽度为5mm，深度为40mm，并在垂直于槽口的平面内加工两个直径为6mm的贯通圆孔。

所述的一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，其特征在于：所述应力腐蚀试样用销钉通过贯通圆孔连接于所述上拉伸杆、下拉伸杆的槽口上。

所述的一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，其特征在于：所述液压油缸外筒与液压油缸内筒间具有一定的间隙。

所述的一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，其特征在于：所述上拉伸杆、下拉伸杆、上支撑台、下支撑台的材料为不锈钢。

所述的一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，其特征在于：所述上支撑台的直径为200mm，下支撑台的直径为300mm。

所述的一种恒定拉应力作用下金属材料的腐蚀实验装置，其特征在于：所述支架为三个，均布在上支撑台、下支撑台的圆周上。