[实用新型]一种带有气氛环境的高温持久试验夹具

说明书

本实用新型公开了一种带有气氛环境的高温持久试验夹具，包括接头A、夹具A、对开电炉、金属密封管、试样、夹具B和接头B，其中：试样设置在金属密封管内，对开电炉设置在金属密封管的外，夹具A、夹具B分别安装在试样两端，通过螺纹或销钉连接，金属密封管的一端通过固定螺母与接头B连接。夹具A、夹具B与金属密封管之间采用低摩擦动密封方式密封。与现有技术对比，本夹具设计巧妙，操作简单方便，可以安装于实验室常见的各种高温持久试验机上，可实现金属材料在各种气氛环境(腐蚀性气体或惰性气体等)中的高温持久试验。

技术领域

本实用新型属于金属材料高温试验研究领域，具体涉及一种带气氛环境的高温持久试验夹具。

背景技术

高温持久强度试验是测试材料在某一温度下受恒定载荷作用时，在规定持续时间内不引起断裂的最大应力的一种材料机械性能试验。高温持久强度为高温构件的设计、选材提供重要依据。目前国内外针对金属材料高温持久强度试验及性能评价方法已有一些标准，如我国标准GB/T 2039-2012，国际标准ISO 204，美国标准ASTM E139-2011，欧洲标准EN10291-2000 等。但这些标准中并未规定试验气氛的要求，只有ASTM E139说明当试样易受环境损伤时可在真空或惰性气体保护环境下试验。

目前的高温持久试验通常在静态空气中进行，往往忽略了环境气氛对试验结果的影响，然而已有研究表明环境气氛对金属材料的高温持久性能往往有着重要的影响。在外加载荷和腐蚀性环境气氛的联合作用下，材料往往表现出更为劣化的力学性能。例如燃煤锅炉受热面管，在高温服役过程中，管外壁和内壁分别受到高温烟气和高温蒸汽的腐蚀与氧化，因此只在高温空气中的持久性能并不能真实反映其在一些特殊气氛中的持久性能。此外，例如高温气冷堆蒸汽发生器传热管服役环境为高纯He气，若在高温空气进行持久试验，其结果必将会有一定误差。目前，国内的高温持久试验机普遍只针对高温干空气环境，只有少数厂家开发了带有气氛箱的高温持久试验机，但其结构相对复杂，价格昂贵，无法广泛应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的以上弊端，提供了一种带有气氛环境的高温持久试验夹具。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种带有气氛环境的高温持久试验夹具，包括接头A、夹具A、对开电炉、金属密封管、夹具B和接头B；其中：

试样设置在金属密封管内，对开电炉设置在金属密封管外，夹具A和夹具B分别安装在试样上下两端，通过螺纹或销钉连接，接头A两端分别与持久试验机和夹具A连接，接头B 两端分别与夹具B和持久试验机连接；金属密封管两端分别设有排气孔和进气孔，孔外均设有截止阀，金属密封管一端通过固定螺母与接头B连接，夹具A、夹具B与金属密封管之间采用低摩擦动密封方式密封。

本实用新型进一步的改进在于，夹具A包括组合密封圈Ⅰ、隔环、组合密封圈Ⅱ、挡板、导向环和连接螺纹；其中，组合密封圈Ⅰ、隔环、组合密封圈Ⅱ依次安装于夹具A的密封圈凹槽内，利用双组合密封圈保证夹具A与金属密封管之间的低摩擦动密封性，挡板用于固定组合密封圈Ⅰ；夹具B与夹具A结构相同，位置相反。

本实用新型进一步的改进在于，组合密封圈Ⅰ包括O形圈A和滑动环A，组合密封圈Ⅱ包括O形圈B和滑动环B，组合密封圈Ⅰ与组合密封圈Ⅱ之间用隔环分开。

本实用新型进一步的改进在于，金属密封管内壁光洁度优于Ra＝0.8。

本实用新型进一步的改进在于，滑动环A和滑动环B采用摩擦系数≤0.1的材质制成。

本实用新型进一步的改进在于，金属密封管在靠近接头B的一端管外设有第一密封外螺纹，接头B外设有第二密封外螺纹，试验时两者通过固定螺母固定连接。

本实用新型进一步的改进在于，控温热电偶测温点位于试样标距段所对应的金属密封管外壁，试样与金属密封管内壁间距≤5mm。