[发明专利]一种用于测试金属腐蚀疲劳裂纹扩展的装置及方法

权利要求书

1.一种用于测试金属腐蚀疲劳裂纹扩展的装置，其特征在于：包括底座与腐蚀介质盛装容器；

所述底座下表面设计有疲劳试验机装夹件，用于疲劳试验机下夹头的装夹；底座上表面设计又试样锁定件，用于疲劳试样下端的固定；疲劳试样的上端通过疲劳试验 机上夹头夹持；所述腐蚀介质盛装容器为筒状结构，由周向设置的板材焊接而成，底端焊接固定安装在底座中圆形台面上表面；底座中的试样锁定件位于腐蚀介质盛装容器内；

所述试样锁定件为两个相互平行的装夹面，两个装夹面间的间隙用来插装试样的下端；两个装夹面相对称的位置开有通孔，通过定位件穿过两个装夹面间的通孔，以及疲劳试样下端开设的开孔后，实现疲劳试样下端在底座上定位；上述两个装夹面中任意一个装夹面的外侧面上，位于通孔两侧位置，安装螺钉；同时，在一个螺钉上套有金属片；金属片上侧边处开设有贯通侧边的凹槽；令安装金属片的螺钉为螺钉A，另一螺钉为螺钉B，则需保证转动金属片可使螺钉B的螺杆与凹槽配合，位于凹槽内，同时，金属片刚好将装夹面上的通孔遮挡。

2.如权利要求1所述一种用于测试金属腐蚀疲劳裂纹扩展的装置，其特征在于：所述底座通过对耐腐蚀的316L不锈钢圆柱体进行一体化加工成形。

3.如权利要求1所述的一种用于测试金属腐蚀疲劳裂纹扩展的装置的测试方法，其特征在于：在疲劳试样上的开孔处嵌入钢套，使钢套直接与试样定位件接触，传递加载应力给疲劳试样。

4.如权利要求1所述一种用于测试金属腐蚀疲劳裂纹扩展的装置，其特征在于：所述腐蚀介质盛装容器侧面上，位于疲劳试样工作段位置还开有窗口，窗口采用透明有机玻璃覆盖并以玻璃胶密封。

5.针对权利要求1所述一种用于测试金属腐蚀疲劳裂纹扩展的装置的测试方法，其特征在于：

步骤1：确定疲劳测试参数；

步骤2：去掉疲劳试样表面杂质；

步骤3：确保疲劳试样表面光滑；同时确保腐蚀介质盛装容器不发生渗漏;

步骤4：将底座的疲劳试验机装夹件由疲劳试验机下夹头夹紧锁定；

步骤5：将疲劳试样一端安装在底座的试样装夹件上，另一端通过疲劳试验 机上夹头夹紧锁定；随后在腐蚀介质盛装容器内加入腐蚀介质，没过疲劳试样的工作段；

步骤6：架设显微镜，使显微镜镜头朝向窗口，对准疲劳试样的工作段；

步骤7：在疲劳试验机中设置步骤1中确定的疲劳测试参数，开始测试；

步骤8：连续测试至预定的循环次数，暂停试验，显微镜拍照，继续测试；

步骤9：重复步骤8，直至疲劳试样的工作段断裂；

步骤10：根据显微镜所拍摄的照片记录裂纹的萌生-扩展-断裂过程，根据预定的循环次数N与裂纹的增长量Δa，可知疲劳试样裂纹萌生后，裂纹扩展速率da/dN的变化情况。