[实用新型]高温环境下冲击压痕测试装置

说明书

本实用新型涉及一种高温环境下冲击压痕测试装置，属于精密仪器领域。子弹通过子弹发射装置发射并具有初速度，入射杆、入射管、轴衬及质量块通过左支撑轴套固定在支架上，压头通过压头支撑体紧密连接在入射杆上，左隔离板、左定位块安装在入射杆上；试件通过高温胶附着在试件支撑体上，试件支撑体安装在力传感器上，力传感器、右定位块、右隔离板通过右支撑轴套、轴向卡环和右端块固定在支架上。可提供在高温条件下的动态冲击压痕装置。同时具备位移和力的检测功能，可以得出压痕曲线，进而得出材料的动态特性。

技术领域

本实用新型涉及精密仪器领域，特别涉及高温、高应变率下的材料性能研究领域，尤指一种高温环境下冲击压痕测试装置，用于在高温、高应变速率下进行冲击压痕实验。

背景技术

工程合金的发展，从概念到生产和最终投入使用，常常存在耗时较长和价格昂贵等诸多问题。这是因为与成分和加工路线等因素导致材料产生大量的微观结构，并且由于结构和性能之间的复杂相互作用，使得材料对不同方法得出的结构有着性能的不同。材料在加工过程中，往往承受着高温，高应变速率的冲击，使得材料内部和表面形成微裂纹，大大减少了其使用寿命。所以探究材料在高温，高应变速率下的特性尤为重要。

目前常用的高温、高应变速率材料测试方法是用霍普金森杆加上加热装置形成的一套测试装置。通过发射装置发射子弹撞击入射杆，将应力波传到试件和试件后的透射杆，同时，试件在加热装置下保持高温状态，通过测量装置得出材料在高温，高应变速率下的特性。但由于材料在加热装置的受热不均匀以及材料自身加工的缺陷，内部组织均一性不好，导致存在一定的实验误差。所以急需一套精度高及解决上述问题的测试装置来获取材料在高应变速率下的动态特性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高温环境下冲击压痕测试装置，解决了现有技术存在的上述问题。同时具有机电一体化、结构紧凑、测试精度高、刚度高的特点，可探究在高温、高应变速率下材料的特性，以及随着不同应变率下材料的率敏感性的不同，并探究材料在高温环境下是否会产生新现象，同时观测材料的微观形貌，损伤机理进行监测，为揭示材料的性能提供了方法。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

高温环境下冲击压痕测试装置，包括子弹发射装置2、入射杆26、压头37、压头支撑体38、加热炉8、观测窗12、高速相机15，子弹3通过子弹发射装置2发射并具有初速度，入射杆26、入射管24、轴衬4及质量块25通过左支撑轴套39固定在支架6上，压头37通过压头支撑体38紧密连接在入射杆上26，左隔离板27、左定位块28安装在入射杆26上；试件36通过高温胶附着在试件支撑体29上，试件支撑体29安装在力传感器35上，力传感器35、右定位块34、右隔离板30通过右支撑轴套31、轴向卡环32和右端块33固定在支架6上；

入气口40将氦气自下而上充入加热炉8的中心区域，并从出气口11排出，试件36所处的惰性气体保护区通过下隔离板51、上隔离板45、左隔离板27、右隔离板30存留在加热工作区域，冷却水从入水口1进入，从出水口13流出，惰性气体通过隔离机构49与冷却水实现分离。

加热炉8内部高温环境采用电磁线圈47进行加热，电磁线圈47通过通电口18与外界相连，并通过电磁挡板52进行隔离；

高速相机15连接在位移云台16上，位移云台16放置在位移平台20上，位移平台20通过滑块21在导轨22上进行宏观移动进行调焦。

整个高温冲击压痕实验中，通过左定位块28和右定位块34保证压头37、压头支撑体38、试件36全部处在电磁线圈47提供的核心高温区。

所述的加热炉8表面开设方形的观测窗12，高速相机15通过观测窗12，对实验过程进行观测。

通过两对电磁线圈47对加热工作区域进行加热，并从电磁线圈47外部引入电流，引线通过冷却区域处采用抗腐蚀防护套。