[发明专利]一种高温高压环境下蠕变性能试验系统及试验方法

说明书

本发明公开了一种高温高压环境下蠕变性能试验系统，包括试验装置和控制装置，试验装置包括加热加压釜、应变片、上夹持单元和下夹持单元，加热加压釜包括上釜体和下釜体，上釜体和下釜体具有柔性部；控制装置包括控制器、信号处理模块、输入模块、温度传感器、压力传感器、加热组件、加压组件、上驱动模块、下驱动模块和显示模块。本发明还公开了一种高温高压环境下蠕变性能试验方法。本发明采用加热加压釜，可对试件提供高温高压蠕变性能试验环境，柔性部可跟随试件的位移，因此密封圈与试件之间不产生摩擦力，避免了对测试应力的影响，提高了测量精度，在蠕变性能试验过程中，可得到各个应变片的蠕变曲线和平均蠕变曲线。

技术领域

本发明属于材料试验技术领域，具体涉及一种高温高压环境下蠕变性能试验系统及试验方法。

背景技术

在核电一回路安全端异种金属焊接接头中，采用了大量的低合金钢、镍基合金钢和奥氏体不锈钢，但这些材料在苛刻的服役环境下易发生应力腐蚀开裂。由于应力腐蚀开裂是一个在腐蚀环境、应力状态和材料性能共同作用下的裂纹缓慢扩展过程，在高温高压环境中焊材金属会发生蠕变，造成裂尖应力和应变场的变化，进而影响裂纹腐蚀开裂裂纹扩展速率。因此研究核电一回路安全端异种金属焊接接头的蠕变规律对核电的安全性具有重要意义。

目前所进行的蠕变试验，是对试样进行拉伸、压缩、弯曲、蠕变等，主要用于检测、研究金属材料、非金属、复合材料及其制品的静态持久拉伸、蠕变、应力腐蚀等的机械性能试验，可用于在NaOH、NO3-、H2S、CL-溶液、甲醇、N2O4、NH3、湿空气和水等介质环境下测定金属的应力腐蚀破坏特性试验，实时记录试样承受的拉伸载荷与试样标距段部分的伸长量，通过恒载荷、恒变形等试验方法不能迅速激发应力腐蚀的条件下，确定延性材料应力腐蚀敏感性、总结蠕变规律的加速试验方法。

在研究核电一回路安全端异种金属焊接接头在高温高压环境下的蠕变过程时，通常采用的测量蠕变的方法不适合于在高温高压环境下进行。因此需要一种在高温高压环境下可对核电一回路安全端异种金属焊接接头进行蠕变性能试验的装置及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高温高压环境下蠕变性能试验系统及试验方法，其采用加热加压釜，可对试件提供高温高压蠕变性能试验环境，上釜体和下釜体均具有柔性部，柔性部可跟随试件的位移，因此密封圈与试件之间不产生摩擦力，避免了对测试应力的影响，提高了测量精度，在蠕变性能试验过程中，可得到各个应变片的蠕变曲线和平均蠕变曲线，使用效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高温高压环境下蠕变性能试验系统，其特征在于：包括试验装置和与所述试验装置相接的控制装置；所述试验装置包括加热加压釜、粘贴在试件上的应变片、用于夹持试件的上夹持单元和下夹持单元、用于带动所述上夹持单元上下运动的第一升降装置和用于带动所述下夹持单元上下运动的第二升降装置；所述加热加压釜包括上釜体和与所述上釜体相互扣合的下釜体，所述上釜体和下釜体均由顶部开设有通孔的釜体和设置在所述通孔位置处的柔性部组成，所述柔性部上开设有与所述试件相适配的试验通孔，所述上釜体和下釜体均为双层空心结构，所述上釜体和下釜体的空心腔内均设置有加热组件，所述上釜体上设置有加压盖和加质盖；所述控制装置包括控制器、与所述控制器相接的计时模块、以及与所述应变片相接的信号处理模块，所述控制器的输入端接有输入模块、反馈模块、用于检测加热加压釜内温度的温度传感器、用于检测加热加压釜内压力的压力传感器、用于检测所述上夹持单元位移的上测距模块和用于检测所述下夹持单元位移的下测距模块，所述控制器的输出端接有提醒模块、加热组件、加压组件、上驱动模块、下驱动模块和显示模块，所述上驱动模块和下驱动模块的输出端均与反馈模块相接。