[发明专利]一种用于中子衍射的腐蚀环境试验装置

说明书

本发明公开了一种用于中子衍射的腐蚀环境试验装置包括：腐蚀液体循环回路，包括依次连接的液体储罐、循环泵、蓄能器、加热器、流量计、温度计、样品加载装置、离子测量仪、酸度测量仪、背压阀、精过滤器以及连接管路；本装置配合中子衍射谱仪使用；样品加载装置包括力学加载部件和样品环境箱。本发明可测量裂纹生长过程中的应力分布情况，达到在原位腐蚀条件下对样品腐蚀裂纹进行内部应力测量，用于裂纹生长机理研究的目的。

技术领域

本发明涉及中子衍射领域，具体涉及一种用于中子衍射的腐蚀环境试验装置。

背景技术

研究腐蚀裂纹内部残余应力通常有两种方法，一种是利用XRD(X射线衍射)测量试样表面裂纹的残余应力，其缺点是无法测量深入表面内部裂纹的残余应力分布情况。还有一种方法是利用中子测量已经被腐蚀样品内部裂纹的残余应力分布状态，其缺点是无法对裂纹生长过程中应力变化进行跟踪研究，只能测量已成型裂纹的内应力分布状态，难以达到研究裂纹生长机理的目的。

目前，还没有相关的装置产品，能较好地对试样腐蚀裂纹的残余应力变化状态进行实时观察和跟踪研究。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于中子衍射的腐蚀环境试验装置，其通过设计腐蚀液体循环回路为力学加载装置提供高压高温的腐蚀液体环境，力学加载装置对试样施加载荷，使样品产生腐蚀裂纹，从而可配合使用中子衍射设备对裂纹的内部残余应力变化情况进行测量。

本发明通过以下的技术方案来实现：

一种用于中子衍射的腐蚀环境试验装置，包括：腐蚀液体循环回路，包括依次连接的液体储罐、循环泵、蓄能器、加热器、流量计、温度计、样品加载装置、离子测量仪、酸度测量仪、背压阀、精过滤器以及连接管路；同时，所述精过滤器还连接所述液体储罐以形成回路；所述样品加载装置包括力学加载部件和样品环境箱；所述力学加载部件包括作动器、框架、载荷传感器以及拉杆；所述样品环境箱用于固定待检测的样品，并设于所述框架内，所述样品环境箱上开设有用于腐蚀液体流通的进液口及出液口；所述样品环境箱的两外侧各连接一个所述拉杆，两所述拉杆的外侧均连接有一个载荷传感器，两所述载荷传感器的外侧各连接有一个作动器；所述样品环境箱包括箱体、样品固定杆以及密封板；所述箱体内具有一个用于容纳样品的空腔，两所述样品固定杆分别插接于所述箱体两侧，两所述样品固定杆同时固定夹持所述样品的两侧，所述样品固定杆连接两侧的所述拉杆，所述密封板密封固定在所述箱体的空腔开口处。

进一步地，所述力学加载部件还包括两个调整套筒；所述调整套筒的两端分别连接所述样品固定杆和所述拉杆。

进一步地，所述力学加载部件还包括一个对中装置；所述对中装置的两端分别连接一所述拉杆和一所述载荷传感器，所述对中装置、所述样品固定杆、所述拉杆同轴设置。

进一步地，所述箱体内所述空腔的内侧壁与所述样品的间隙不大于1mm。

进一步地，所述箱体的外侧壁上开设有便于中子通过的凹槽。

进一步地，所述样品环境箱还包括堵头和密封圈；所述样品固定杆通过螺栓固定所述样品，所述箱体上对应开设有便于放入螺栓的螺栓开槽，所述堵头密封设置在所述螺栓开槽内；所述密封圈密封设置在所述样品固定杆和所述箱体侧壁的间隙内。

进一步地，所述腐蚀液体循环回路还包括单向阀；所述单向阀设置在所述循环泵的出液端。

进一步地，所述腐蚀液体循环回路还包括冷却器；所述冷却器连接在所述背压阀和所述精过滤器之间。

进一步地，所述液体储罐还同时连接有加液装置、原液过滤器以及放液阀；所述加液装置包括加液口和加液截止阀，所述加液口、所述加液截止阀、所述液体储罐依次连接；所述原液过滤器同时连接所述加液截止阀和所述循环泵；所述放液阀设置在所述液体储罐底部。