[发明专利]一种高温应力氧化测试系统

说明书

本发明涉及力学检测领域，特别是一种高温应力氧化测试系统。现有高温应力氧化试验装置扩展性差，使用率低、单次试验成本高，本发明提出了一种高温应力氧化测试系统，包括带入口和炉门的加热炉、应力测试装置及可放入加热炉的应力施加装置，应力测试装置包括导线连接的压力显示器与压力传感器，压力传感器设于应力施加装置上，应力施加装置通过调节螺栓转动驱动滑块平移使夹具沿水平方向加载于待测工件，完成和夹具对应的拉伸、弯曲及压缩试验，拉伸、弯曲及压缩试验只需拆卸更换对应的夹具即可，其余部件可以通用，本发明所述测试系统的扩展性好、使用率高、单次试验成本低。

技术领域

本发明涉及力学检测领域，特别是一种高温应力氧化测试系统。

背景技术

高温应力氧化是承受载荷的金属构件在高温空气、水蒸气等环境中一种的延迟破坏现象，应力和环境交互作用会加速材料氧化过程，晶界中产生的应力氧化的沿晶裂纹是高温下金属材料失效的主要原因之一，高温应力氧化试验是研究高温条件下材料应力氧化过程和服役性能的一种重要手段。目前大量高温氧化实验都是在静态无应力条件下进行测试，在静态无应力条件下很多合金容易在表面产生氧化膜阻止氧的进一步渗入，但是材料在实际服役过程中会承受应力而加速氧化膜的破裂和脱落，继而露出金属内部新鲜断口表面进一步发生氧化，由此循环导致氧气渗入和氧化会比静态下更快，因此无应力的静态高温氧化实验不能全面反映材料在实际服役过程中的抗氧化侵蚀能力，特别是复杂环境下材料的可靠性。

高温应力氧化试验需要有应力施加单元与高温加热单元，现有高温应力氧化试验只能在配有高温炉的万能试验机或者蠕变机上进行，对试验设备要求较高、操作较复杂；由于缺少专用夹具，这类实验多为拉伸试验，而材料在高温下的应力状态呈多样化，除已有拉伸变形测试外还需考虑应力氧化试验方式的多元化，如弯曲变形和压缩变形也迫切需要引入测试。一些应力氧化试验装置需要加载结构复杂的夹具单元和定制化的高温加热、温控单元，试验装置的扩展性差，只能高温氧化测试专用，使用率低、单次试验成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是解决现有高温应力氧化试验装置存在的装置扩展性差，只能高温氧化测试专用，使用率低、单次试验成本高等诸多问题，本发明提出了一种高温应力氧化测试系统，所述系统可完成拉伸、弯曲及压缩等多元化的高温应力氧化试验，且系统扩展性好、使用率高、单次试验成本低。

本发明解决技术问题采用的技术方案：一种高温应力氧化测试系统，包括带入口和炉门的加热炉、应力测试装置及可放入加热炉的应力施加装置，所述应力测试装置包括导线连接的压力显示器与压力传感器，压力传感器设于应力施加装置上，其特征是所述应力施加装置包括底座和设于其上可拆卸并更换的夹具，所述底座前部穿设调节螺栓，底座中部设隔热段，调节螺栓一端为伸出底座前部的转动调节端，另一端为自底座前部向后延长的螺纹段，所述调节螺栓通过滑动设置底座上的滑块加载于夹具，滑块与夹具之间连有隔热块，调节螺栓通过转动驱动滑块平移使夹具沿水平方向加载于所夹持的待测工件，以完成和夹具对应的拉伸或压缩或弯曲试验。本发明可对待测工件完成拉伸、压缩及弯曲等多元化的高温应力氧化试验，且系统扩展性好、使用率高、单次试验成本低。工作时，加热炉用于提供高温氧化环境，本发明可改造使用现有的高温炉；应力测试装置通过压力显示器和压力传感器的配合实时获取了解施加的应力情况，以便在高温下进行应力矫正；应力施加装置通过调节螺栓转动驱动滑块平移使夹具沿水平方向加载于待测工件，完成和夹具对应的拉伸、弯曲及压缩试验，加载方向垂直于设备零部件的重力方向可有效减小重力影响，拉伸、弯曲及压缩试验只需拆卸更换对应的夹具即可，其余部件可以通用，系统的扩展性好、使用率高、单次试验成本低；隔热块和底座中部的隔热段都是为了起到隔热作用，避免加热炉的高温影响压力传感器正常工作。