[发明专利]评价测井钢丝抗应力腐蚀开裂性能的模拟试验装置及方法

权利要求书

1.评价测井钢丝抗应力腐蚀开裂性能的模拟试验方法，其特征在于，包括固定加载系统、腐蚀系统、试样夹持系统和计算机处理系统；

所述固定加载系统包括微机控制电子万能试验机(1)，和设在其内腔的用于加载于待测钢丝的腐蚀容器(11)的活动横梁(4)，活动横梁(4)连接下万向轴(6)至其上方的下拉杆(8)，还包括连接在微机控制电子万能试验机(1)内腔顶壁上的上万向轴(5)至其下方的上拉杆(7)，以及连接腐蚀容器(11)的调节支架(2)；

所述腐蚀系统包括被拉杆固定的腐蚀容器(11)，连接在腐蚀容器(11)上的进气管(12)和出气管(14)；

所述试样夹持系统，包括设在上拉杆(7)和下拉杆(8)上、并作用于腐蚀容器(11)的上夹具(9)和下夹具(10)；

将贯穿有待测钢丝的上下夹具穿过腐蚀容器(11)通孔和上下密封器，连接在上拉杆(7)和下拉杆(8)上；在腐蚀容器(11)内导入腐蚀试剂，通过计算机处理系统设置温度调节系统的试验条件，并控制活动横梁(4)上下移动对待测钢丝进行抗应力腐蚀开裂性能试验；

方法包括以下步骤：

步骤1，取适合长度的待测钢丝穿过上夹具(9)和下夹具(10)底部通孔，利用缠绕机在钢丝两端分别沿顺时针和逆时针方向缠绕，并使样品夹持段和测试段对中同轴；

步骤2，将锡基合金加热至400℃使其熔化，分别浇注至上夹具(9)和下夹具(10)内，熔液液面完全没过缠绕端，并在室温下凝固；

步骤3，上下夹具内垫入密封垫片，螺纹处均匀涂抹密封螺纹脂，将待测钢丝的上下夹具穿过腐蚀容器通孔和上下密封器，连接在上下拉杆上；

步骤4，通过微机控制电子万能试验机对待测钢丝施加一定的预应力，使得上下拉杆、上下夹具、待测钢丝同轴并垂直于微机控制电子万能试验机上横梁，固定下密封器；

步骤5，配置模拟腐蚀环境将腐蚀试剂导入腐蚀容器内，密封腐蚀容器，固定上密封器；

步骤6，通过温度调节系统设置试验温度、保温时间、升温速率参数；

步骤7，通过进气管向试剂中通入高纯N₂气体至少1h后，关闭出气管，导入腐蚀介质气体到所需压力，再补入高纯N₂气体至试验压力；

步骤8，通过计算机处理系统设定试验载荷，开始加载试验；

步骤9，清理腐蚀产物，利用显微镜对钢丝或断口进行观察，并通过计算机系统处理试验数据。

2.根据权利要求1所述的评价测井钢丝抗应力腐蚀开裂性能的模拟试验方法，其特征在于，加载试验包括变载荷拉伸试验，设定小于待测样品最小名义屈服强度拉应力的拉力上限值和下限值，以一定的应变速率使待测样品在两限值之间反复的加载卸载，试验时间720小时或样品断裂停止。

3.根据权利要求1所述的评价测井钢丝抗应力腐蚀开裂性能的模拟试验方法，其特征在于，加载试验包括拉伸至断裂试验，对待测样品以一定的应变速率进行拉伸试验，样品断裂停止。

4.根据权利要求1所述的评价测井钢丝抗应力腐蚀开裂性能的模拟试验方法，其特征在于，调节支架(2)固定在微机控制电子万能试验机(1)内壁立柱上，通过调节支架(2)安装拆卸腐蚀容器(11)，以及调节腐蚀容器(11)高度。

5.根据权利要求1所述的评价测井钢丝抗应力腐蚀开裂性能的模拟试验方法，其特征在于，所述上万向轴(5)上端通过活动销钉固定在微机控制电子万能试验机(1)上横梁(3)处，下端与上拉杆(7)螺纹连接；下万向轴(6)下端通过活动销钉固定在微机控制电子万能试验机(1)活动横梁(4)处，上端与下拉杆(8)螺纹连接，上万向轴(5)和下万向轴(6)均可沿360°旋转，并沿轴向位移一定距离。