[发明专利]一种片状试样应力腐蚀加载装置及使用方法

权利要求书

1.一种片状试样应力腐蚀加载装置，其特征在于，加载装置上下水平的支撑条、支撑板与左右竖直的固定板II、固定板组成框架结构，水平设置的支撑板两端与相对平行竖直设置的固定板I和固定板II的下边缘内侧缺口配套卡接，并分别采用紧固螺钉I和紧固螺钉II进行连接；螺柱I和螺柱II分别带有凹槽II和凹槽I，固定板I和固定板II上均设置带有凸面的通孔，螺柱I上的凹槽II与固定板I上的带有凸面的通孔呈定位配合，螺柱II上的凹槽I与固定板II上的带有凸面的通孔呈定位配合；螺柱I伸至所述框架结构内的一端通过螺孔II连接试样夹头I的一端，螺柱I伸至所述框架结构外的部分依次套设弹簧和垫片，并安装螺母I紧固；螺柱II伸至所述框架结构内的一端通过螺孔II连接试样夹头II的一端，螺柱II伸至所述框架结构外的另一端安装螺母II紧固；水平的片状试样一端安装于试样夹头I另一端的缺口处，并通过销钉I穿设于片状试样进行紧固，水平的片状试样另一端安装于试样夹头II另一端的缺口处，并通过销钉II穿设于片状试样进行紧固，形成加载装置。

2.按照权利要求1所述的片状试样应力腐蚀加载装置，其特征在于，固定板I和固定板II的下边缘均开设有贯通的缺口，缺口与支撑板相配合，缺口的高度与支撑板的高度一致；支撑板的两端设置有螺孔I，固定板I和固定板II下边缘缺口处设置与螺孔I对应的通孔；紧固螺钉I穿设于固定板I上的通孔、支撑板一端的螺孔I，使固定板I与支撑板进行紧固连接；紧固螺钉II穿设于固定板II上的通孔、支撑板另一端的螺孔I，使固定板II与支撑板进行紧固连接。

3.按照权利要求1所述的片状试样应力腐蚀加载装置，其特征在于，加载装置顶部平行设置两个水平的支撑条，支撑条两端下边缘缺口分别与固定板I、固定板II顶端通过卡接紧密配合。

4.按照权利要求1所述的片状试样应力腐蚀加载装置，其特征在于，固定板I和固定板II的中部均开设带有凸面的通孔，该凸面贯穿于通孔内的底部，螺柱I与试样夹头I配合部分的底部开设与凸面对应的凹槽II，螺柱II与试样夹头II配合部分的底部开设与凸面对应的凹槽I。

5.按照权利要求1所述的片状试样应力腐蚀加载装置，其特征在于，试样夹头I和试样夹头II与螺柱I和螺柱II连接的一端端面中心处开设螺孔II，螺孔II分别与螺柱I和螺柱II上带有凹槽的一端通过螺纹连接；试样夹头I和试样夹头II的另一端端面中心处沿水平方向开设缺口，试样夹头I和试样夹头II与缺口垂直的方向上分别开设通孔II，片状试样的两端分别通过销钉I和销钉II进行固定。

6.按照权利要求1所述的片状试样应力腐蚀加载装置，其特征在于，当在常温或温度低于100℃环境中进行试验时，除弹簧外的各部分采用耐蚀材料进行加工制备，弹簧采用弹簧钢进行加工，弹簧外表面涂覆防锈层以避免实验过程中弹簧钢发生腐蚀；当加载装置用于高温高压环境中时，各部分均采用耐蚀材料进行加工制备。

7.按照权利要求1所述的片状试样应力腐蚀加载装置，其特征在于，当片状试样材料与加载装置材料不同，且当实验装置用于液态溶液环境或高湿度环境中时，在片状试样与加载装置间设置绝缘以免试样与装置间发生电偶腐蚀；低温环境中采用聚四氟乙烯进行绝缘，高温环境中采用覆盖有ZrO₂的Zr-4合金绝缘垫片的方式进行绝缘。

8.一种权利要求1至7之一所述的片状试样应力腐蚀加载装置的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)固定板I的底部缺口与支撑板配合，采用紧固螺钉I，穿过固定板I上的通孔I，旋入支撑板上的螺孔I，实现固定板I与支撑板的紧固；

(2)固定板II的底部缺口与支撑板配合，采用紧固螺钉II，穿过固定板II上的通孔I，旋入支撑板上的螺孔I，实现固定板II与支撑板的紧固；

(3)将螺柱II插入固定板II，螺柱II上的凹槽I与固定板II上带有凸面的通孔配合，螺柱II无凹槽的一端与螺母II配合，螺柱II带凹槽I的一端与试样夹头II一端的螺孔II配合；

(4)将螺柱I插入固定板I，螺柱I上的凹槽II与固定板I上带有凸面的通孔配合，螺柱I带凹槽II与试样夹头I一端的螺孔II配合，螺柱I无凹槽的一端依次装配弹簧、垫片和螺母I；

(5)旋转试样夹头I与试样夹头II，使其上的缺口均处于水平状态，并使试样夹头I与试样夹头II之间的距离适于安装片状试样；

(6)将片状试样的两端分别置入试样夹头I与试样夹头II的缺口中，将销钉I插入试样夹头I的通孔II中，将销钉II插入试样夹头II的通孔II中，实现片状试样两端的固定；

(7)通过旋转调节螺母II、试样夹头II、试样夹头I和螺母I的位置来调节片状试样的左右位置，使试样夹头I与固定板I间具有足够的间隙，保证弹簧加载过程中试样夹头I与固定板I不发生接触；

(8)在加载装置的顶端安装支撑条；

(9)根据弹簧的胡克系数和实验要求的加载载荷确定弹簧的压缩量，通过旋转螺母I实现弹簧的压缩；

(10)加载过程中使用游标卡尺测量固定板I与垫片间的距离，当达到实验要求的压缩量时，停止旋转螺母I；

(11)将加载装置置于实验要求的腐蚀性环境中进行应力腐蚀实验，并依据实验要求进行定期检查。