[实用新型]一种用于X射线显微镜的原位应力腐蚀试验装置

说明书

本发明提出一种用于X射线显微镜的原位应力腐蚀试验装置，包括拉力装置和腐蚀液容器，所述拉力装置放置在腐蚀液容器内，腐蚀液容器内装有腐蚀溶液；拉力装置包括电机、上支架、底座、加载螺杆、拉力框架，电机的输出轴与加载螺杆连接，加载螺杆外与拉力框架固定连接，拉力框架的底部固定有上夹具，底座的上表面一体成型地设置有一下夹具。本发明通过加载螺杆、拉力框架、和上下夹具的配合，实现持续调节加载至待测试样上的拉力，同时通过压力传感器与电机的配合，实现待测试样上的实际载荷与预设的目标载荷相等，且本装置体积小，符合X射线显微镜的使用需求。

技术领域

本发明涉及应力腐蚀试验设备，尤其是一种用于X射线显微镜的原位应力腐蚀试验装置。

背景技术

应力腐蚀是指材料在拉应力和腐蚀介质共同作用下导致的腐蚀加速行为，其所引起的事故往往没有事先预兆，会导致灾难性后果，如化工设备爆炸，油田管道破裂等。虽然科研工作者对材料应力腐蚀行为开展了大量的研究，但是有关不同材料应力腐蚀的机制与过程还有很多问题有待澄清。

X射线显微镜是新兴的一种材料分析测试技术，其可以通过材料对X射线的吸收和衍射对材料内部结构和晶体取向分布进行无损分析。通过一些原位实验附件的开发，可以利用X射线显微镜原位实时研究材料在环境作用下的服役行为，更加准确的理解和洞悉材料的特性，为材料的合理使用和新材料的开发提供更多的依据。目前商业化的X射线显微镜尚没有可实现原位应力腐蚀研究的附件。

由于X射线显微镜X光源功率的限制，X光源和探测器之间的距离较近，可安放附件的空间有限。同时为了获得高的信噪比，提高成像效果的清晰度和分辨率，也要求X光源和探测器之间距离尽可能接近。小型化是X射线显微镜原位应力腐蚀装置的一个重要要求和关键技术特征。本发明提供了一种小型的可用于X射线显微镜的原位应力腐蚀研究装置。

发明内容

为解决现有原位应力腐蚀设备存在的缺陷，本发明提出了一种用于X射线显微镜的原位应力腐蚀试验装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种用于X射线显微镜的原位应力腐蚀试验装置，包括拉力装置和腐蚀液容器，所述拉力装置放置在腐蚀液容器内，腐蚀液容器内装有腐蚀溶液；拉力装置包括电机、上支架、底座、加载螺杆、拉力框架，所述上支架包括顶面板、底面板和背面板，其中顶面板、底面板之间通过背面板固定连接；所述电机安装在顶面板上方，且电机的输出轴上设有一减速器，电机的输出轴通过联轴器与所述加载螺杆连接，所述加载螺杆穿过顶面板并伸入至底面板中，且加载螺杆可沿轴心转动和沿轴向运动，所述底面板和底座之间通过支撑筒连接并形成一空腔；加载螺杆外与拉力框架固定连接，拉力框架随加载螺杆沿轴向运动，拉力框架穿过底面板并伸入至所述空腔中，拉力框架的底部固定有上夹具，上夹具的下表面设有用于夹持待测试样的第一卡槽，底座的上表面一体成型地设置有一下夹具，所述下夹具的上表面设有用于夹持待测试样的第二卡槽，第二卡槽与所述第一卡槽上下相对。

进一步的，本发明的用于X射线显微镜的原位应力腐蚀试验装置，上支架的顶面板、底面板内分别设置有上定位滑动轴承和下定位滑动轴承，分别用于限制加载螺杆的轴向位移。

进一步的，本发明的用于X射线显微镜的原位应力腐蚀试验装置，还包括压力传感器，所述压力传感器设置在加载螺杆的末端与上支架的底面板之间，且压力传感器与电机的控制器连接。

进一步的，本发明的用于X射线显微镜的原位应力腐蚀试验装置，所述支撑筒由对X射线吸收率低的碳纤维、超高分子量聚乙烯或聚四氟乙烯等材料制成。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明的用于X射线显微镜的原位应力腐蚀试验装置通过加载螺杆、拉力框架、和上下夹具的配合，实现持续调节加载至待测试样上的拉力，同时通过压力传感器与电机的配合，实现待测试样上的实际载荷与预设的目标载荷相等，且本装置体积小，符合X射线显微镜的使用需求。