[发明专利]一种冲蚀环境下材料疲劳性能试验装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种冲蚀环境下材料疲劳性能试验装置及测试方法，装置包括冲蚀‑疲劳试验单元；冲蚀‑疲劳试验单元包括配合的冲蚀环境箱和疲劳试验机，冲蚀环境箱内设置可调节喷枪，可调节喷枪设置为用于与疲劳试验机上的样品配合，可调节喷枪滑动连接在冲蚀环境箱内壁；可调节喷枪包括依次连接的入口段、连接段、出口段，出口段通孔的出口设有扩径口，扩径口内安装喷口芯，喷口芯由圆盘管和直管连接形成，圆盘管与扩径口配合，扩径口侧壁安装至少两个限位螺钉，限位螺钉与喷口芯的直管配合，出口段通孔出口与圆盘管通过弹性软管组件连接，连接段与出口段通过插接口连接，插接口的侧壁上设置密封圈。本发明能够实现冲蚀环境下材料的疲劳性能测试。

技术领域

本发明涉及材料的试验装置及测试方法，特别涉及一种冲蚀环境下材料疲劳性能试验装置及测试方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着国民经济的发展和资源环境约束的增强，人们对于高速回转部件疲劳寿命的要求越来越高，相关材料的高周、超高周疲劳研究已成为热点。离心压缩机叶轮等高速回转部件在服役中通常承受介质的冲蚀作用，冲蚀导致的表面缺陷无疑会对高速回转部件的高周、超高周疲劳寿命产生重要影响，因此开展冲蚀环境下材料的高周、超高周疲劳性能测试对于相关高速回转部件的长寿命疲劳设计和安全服役意义重大。

疲劳与冲蚀是导致高速回转部件失效的两种重要模式，离心压缩机叶轮等高速回转部件普遍承受两者的耦合作用。当前针对离心压缩机叶轮、汽轮机叶片、燃气轮机叶片等高速回转部件的疲劳与冲蚀研究已陆续开展，特别是相关新型试验装置的开发更是极大的促进了高速回转部件的疲劳与冲蚀研究。经过本发明的发明人研究发现，目前针对高速回转部件的疲劳与冲蚀试验研究都是独立开展的，试验过程中未能实现疲劳与冲蚀的耦合作用，冲蚀环境下材料的疲劳性能测试尚无法进行。而要实现相关材料在接近部件真实服役工况的冲蚀环境下的疲劳性能测试，有关冲蚀-疲劳试验装置的开发是关键。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种冲蚀环境下材料疲劳性能试验装置及测试方法，能够实现冲蚀环境下材料的疲劳性能测试。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，一种冲蚀环境下材料疲劳性能试验装置，包括冲蚀介质形成单元、冲蚀-疲劳试验单元；

所述冲蚀介质形成单元包括供气部件、加料部件及混合部件，所述供气部件为提供流动气体的部件，所述加料部件为提供粉尘、微尘等粒径为100μm以下微颗粒的部件，所述混合部件为能够使流动气体与微颗粒混合的部件，供气部件的出口连接混合部件的气相进口，加料部件的出口连接混合部件的固相进口；

所述冲蚀-疲劳试验单元包括配合的冲蚀环境箱和疲劳试验机，所述冲蚀环境箱内设置至少一个可调节喷枪，可调节喷枪设置为用于与疲劳试验机上的样品配合，可调节喷枪滑动连接在冲蚀环境箱内壁；

所述可调节喷枪包括依次连接的入口段、连接段、出口段，所述入口段、连接段和出口段均设有通孔，入口段通孔、连接段通孔和出口段通孔形成可调节喷枪的内通道，出口段通孔的出口设有扩径口，扩径口内安装喷口芯，所述喷口芯由圆盘管和直管连接形成，圆盘管与扩径口配合，扩径口侧壁安装至少两个限位螺钉，限位螺钉与喷口芯的直管配合，出口段通孔出口与圆盘管通过弹性软管组件连接，连接段与出口段通过插接口连接，插接口的侧壁上设置密封圈。