[发明专利]一种高温氢气环境材料性能试验装置

权利要求书

1.一种高温氢气环境材料性能试验装置，其特征在于：本装置包括筒状且密封的氢气环境箱，所述氢气环境箱中设置有试样(20)；本装置还包括装有拉杆(12)以用于实现对所述试样(20)进行指定载荷加载的主机加载框架，所述氢气环境箱设置在主机加载框架上；所述氢气环境箱中设置有分别用于夹持所述试样(20)上、下两端的上夹持部和下夹持部，所述拉杆(12)穿过氢气环境箱与所述下夹持部固接，且拉杆(12)与氢气环境箱之间构成动密封配合；所述氢气环境箱与供氢气管(43)相连，氢气环境箱在远离供氢气管(43)进气口的一侧设置有放气电磁阀(17)；所述氢气环境箱中还设置有电加热组件；本装置还包括用于监控试样(20)受力载荷-试样(20)变形量-试样(20)环境温度-试样(20)周围氢气压力的传感器以及用于监控及处理各传感器所收集信息的控制组件；

所述电加热组件包括由内而外依次布置的热辐射层和隔热层，所述热辐射层由同轴套设于所述试样(20)外周处的马弗管(46)以及螺旋状穿设于马弗管(46)内的加热电阻丝(47)构成，筒状的马弗管(46)与加热电阻丝(47)互相配合构成辐射管构造的加热炉；所述隔热层至少包括包覆在所述加热炉外侧的金属隔热罩(44)，所述马弗管(46)与金属隔热罩(44)之间设置有间距；所述金属隔热罩(44)上开设有供高压氢气通入的通路。

2.根据权利要求1所述的一种高温氢气环境材料性能试验装置，其特征在于：所述加热电阻丝(47)设置为对应所述试样(20)上、下部分的两段式螺旋结构，两段加热电阻丝(47)各自独立加热，且两段加热电阻丝(47)均通过设置在氢气环境箱上的接线柱(50)与驱动功放(13)相连，所述驱动功放(13)与控制组件电联接。

3.根据权利要求1所述的一种高温氢气环境材料性能试验装置，其特征在于：所述金属隔热罩(44)与马弗管(46)之间还布置有隔热填料。

4.根据权利要求1所述的一种高温氢气环境材料性能试验装置，其特征在于：所述氢气环境箱包括筒状的钟罩(21)，所述钟罩(21)的上端封闭，下端开口处设置有底座法兰(49)，所述钟罩(21)和底座法兰(49)彼此固连构成封闭的空间；所述供氢气管(43)与设置在所述钟罩(21)上的进气口相连，所述放气电磁阀(17)通过管道与底座法兰(49)固连；所述钟罩(21)的上端部还设置有安全阀(30)和吊环(42)。

5.根据权利要求4所述的一种高温氢气环境材料性能试验装置，其特征在于：所述钟罩(21)的外侧设置有冷却水套(45)，所述冷却水套(45)与钟罩(21)之间围成冷却水腔，冷却水腔的进水口通过冷水供水管(51)与水泵(6)相连，冷却水腔的出水口通过冷水回水管(51)与冷却水箱(5)相连，所述冷却水箱(5)、水泵(6)、冷水供水管(51)、冷却水腔以及冷水回水管(51)依次连通形成一个冷却水循环管路。

6.根据权利要求1所述的一种高温氢气环境材料性能试验装置，其特征在于：所述上夹持部包括由上而下依次同轴布置的上连接头(41)和上夹头(39)，所述上夹头(39)与试样(20)上端部固接，所述上夹持部还包括设置在加热炉上侧的金属隔热罩(44)夹层中的上盖(40)；所述上连接头(41)外形呈直径上大下小的二段式阶梯轴结构，且所述二段式阶梯轴结构的轴肩处呈平滑过渡的弧锥面状构造，所述上盖(40)与上连接头(41)轴肩相配合的部分呈与之形状吻合的凹弧面状构造；

所述下夹持部包括由上而下依次同轴布置的下夹头(38)和下连接头(37)，所述下连接头(37)与所述拉杆(12)固接。

7.根据权利要求6所述的一种高温氢气环境材料性能试验装置，其特征在于：所述上连接头(41)和上夹头(39)之间为螺纹连接，下夹头(38)和下连接头(37)之间为铰接。