[发明专利]一种旋转弯曲腐蚀疲劳实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及材料疲劳试验技术，尤其是一种旋转弯曲腐蚀疲劳实验装置。

背景技术

材料的腐蚀疲劳一直是工程界和科学界关注的一个问题。工程中许多设备和机构在服役期间内均承受交变载荷和介质环境双重作用，即承受腐蚀疲劳，例如：桥梁构件、涡轮发动机构件等在服役期间内，承受环境介质和交变载荷的作用，因此，如何来测试材料的腐蚀疲劳性能是材料疲劳研究的一个重要问题。

以往，人们在进行材料的腐蚀疲劳测试时，通常将材料试件完全浸没在腐蚀液中，并在试件两端交替施加压力和拉力，以此来获取材料的腐蚀疲劳数据。由于载荷的施加方式不同，这种测试方式并不能真实地反应材料在腐蚀环境中承受交变弯曲载荷时的工作状态，因而其所得到的数据也无法作为工程设计时的依据。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是在现有旋转弯曲疲劳试验机的基础上，设计出一种能够对腐蚀环境中材料的交变弯曲疲劳进行测试的旋转弯曲腐蚀疲劳实验装置，利用该装置可在不同腐蚀介质环境下对材料进行疲劳性能测试。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种旋转弯曲腐蚀疲劳实验装置，包括旋转弯曲疲劳实验装置及腐蚀液供给系统，其中，旋转弯曲疲劳实验装置用于试件的装卡，并在驱动试件旋转过程中对其施加弯曲载荷，以及实现对试件疲劳数据的测试；腐蚀液供给系统包括储液罐、输液泵、流量调节阀及连接管道，腐蚀液供给系统通过其输出口实时向测试中的试件输送腐蚀液。

进一步，所述腐蚀液供给系统中的储液罐设置在所述旋转弯曲疲劳实验装置上所装卡试件的上方，其内的腐蚀液利用自身重力下落施加到试件表面。

进一步，所述旋转弯曲疲劳实验装置上在装卡所述试件部位的下方，还设置有腐蚀液回收容器，该容器通过管道与所述腐蚀液供给系统中的输液泵的输入端相连，使腐蚀液供给系统成为一能够进行自我循环的系统。

进一步，所述回收容器内设置有液位传感器，所述输液泵根据液位传感器的检测信号自动将回收容器内的腐蚀液送回到储液罐中。

本发明在已有的旋转弯曲疲劳试验机的基础上，通过增加腐蚀液供给系统，从而实现了对材料的中、高周、超高周腐蚀疲劳性能的测试。由于试验装置的设计和工程实际接近，因而使用该装置所测结果对工程设计有较大的参考价值。本发明腐蚀疲劳实验装置结构简单，操作简便，可得到规范化的实验结果，其中的腐蚀溶液在试验过程中还可实现循环使用，并且实验溶液流量可以控制。

附图说明

图1为本发明第一种实施方式结构示意图；

图2为本发明第二种实施方式结构示意图；

图面说明：1管道，2储液罐，3流量调节阀门，4试件，5输液泵，6回收槽，7加载砝码，8旋转疲劳实验装置。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示的装置，包括由储液罐2、阀门3、输液泵5、管道1、回收槽6构成的腐蚀液供给系统和旋转疲劳实验装置8，其中的旋转疲劳实验装置8采用已有的实验装置，该实验装置自配有加载砝码7。试件4装卡在旋转疲劳实验装置8上，腐蚀液供给系统的储液罐2及腐蚀液输出口均设置在试件4上方，回收槽6则设置在试件4的下方。

实验时，旋转疲劳实验装置8驱动试件4旋转，并利用加载砝码7对其施加弯曲载荷，同时，腐蚀性实验溶液在重力作用下通过管道滴到试样4的表面上，使得实验溶液连续不断地滴到试件4表面上，试件4表面始终被腐蚀液覆盖，这样即实现对材料在腐蚀环境下交变弯曲疲劳性能的测试。操作时，腐蚀液的流量可通过阀门3进行调节；试件4所承受的交变弯曲载荷的频率则可通过调节实验装置中驱动电机的转速进行设定。实验溶液从试件4表面滴落到回收槽6中，当回收槽中的实验溶液的达到一定量后，输液泵5工作将回收的腐蚀液再次送回到储液罐2中。回收槽6中实验溶液通过输液泵5经由管道1输送到储液罐2中，实现了实验溶液的循环使用。此外，每12小时抽取一定量实验溶液检测浓度，调节实验溶液浓度达到设定值。

本实施例实验装置适合测试材料在弱挥发性腐蚀介质下的腐蚀疲劳性能。

实施例2：

图2是本发明的第二种实施方式示意图，输液管道1和阀门3的设置与实施例1相同。但是在本实施例中，实验溶液滴落到回收槽5后，不循环使用，直接储存。它适合于在挥发性较强的介质中测试材料的腐蚀疲劳性能。